Planungsmappe für KÜNZEL - Holzvergaser

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Planungsmappe
Planungsmappe
für KÜNZEL HolzvergaserHeizungsanlagen
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KW
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Künzel Heiztechnik GmbH
Planungsmappe Holzvergaserkessel
Stand 9. Februar 2014
Inhalt
1 Die Kesseltypen .....................................................................................5
1.1 Der Holzvergaser-Heizkessel Typ HV....................................................................................................... 5
1.1.1 Mit Druckgebläse (HV).................................................................................................................................. 5
1.1.2 Mit Saugzuggebläse (HV-S).......................................................................................................................... 6
1.2 Die Schaltfelder für die Holzvergaserkessel HV und HV-S....................................................................... 7
1.2.1 Das Elektronik-Schaltfeld 414....................................................................................................................... 7
1.2.2 Das Mikroprozessor-Schaltfeld TS 614......................................................................................................... 8
1.3 Der kombinierbare Öl-/Gaskessel TYP RL................................................................................................ 8
1.4 Weitere Holzheizkessel und Kaminöfen.................................................................................................... 8
1.5 Wichtiges Zubehör: Das KÜNZEL-Thermomix . ....................................................................................... 9
2 Die Holzheizungsanlage........................................................................10
2.1 Auslegung von Holzkessel und Pufferspeicher....................................................................................... 11
2.2 Der Heizungsanschluss . ........................................................................................................................ 14
2.2.1 Geschlossene Heizungsanlagen . .............................................................................................................. 14
2.2.2 Offene Heizungsanlagen . .......................................................................................................................... 16
2.3 Der Heizkesselkreis................................................................................................................................. 17
2.4 Der Pufferspeicher................................................................................................................................... 18
2.5 Die hydraulisch abgeglichene Heizungsanlage . .................................................................................... 19
2.6 Pumpenauslegung ................................................................................................................................. 19
3 Richtig heizen mit Holz..........................................................................20
3.1 Brennsofflagerung................................................................................................................................... 20
3.2 Der richtige Anlagenbetrieb..................................................................................................................... 22
4 Systemvorschläge für Holzheizungsanlagen........................................24
4.1 Legende zu den Schemata .................................................................................................................... 24
4.2 Holzheizungsanlage mit Kombipufferspeicher nach Anlagenvorschlag A .............................................. 25
4.3 Kombinierte Holz-Öl-/ Gasheizungsanlage mit Pufferspeicher nach
Anlagenvorschlag C ............................................................................................................................... 28
4.4 Kombinierte Holz-Öl-/ Gasheizungsanlage mit Kombipuffer nach
Anlagenvorschlag D ............................................................................................................................... 31
Anlagenvorschlag F ............................................................................................................................... 35
2
Technische Änderungen vorbehalten
4.6 Holzheizungsanlage mit Pufferspeicher und Brauchwasserboiler nach
Anlagenvorschlag G ............................................................................................................................... 38
5 Sonderanlagen......................................................................................42
5.1 Sonderanlage 1: Holzvergaser und Gastherme ..................................................................................... 43
5.2 Sonderanlage 4: Holzvergaser und Gaskombitherme ........................................................................... 45
5.3 Sonderanlage 5: Holzvergaser, Gaskombitherme und Automix.............................................................. 47
5.4 Sonderanlage 6: Holzvergaser, Kombipuffer und Gastherme ................................................................ 49
5.5 Sonderanlagen 8 / 8a und 9: Holzvergaser mit Solarunterstützung . ..................................................... 50
5.6 Sonderanlagen 10 und 11: Holzvergaser und Ölkessel im Parallelbetrieb.............................................. 52
5.7 Sonderanlage 13: Holzvergaser und Gastherme im Parallelbetrieb....................................................... 54
54
6. Technische Daten.................................................................................56
6.1 Holzvergaser HV, Druckgebläse.............................................................................................................. 56
6.2 Holzvergaser HV-S, Saugzuggebläse..................................................................................................... 58
6.3 Technische Daten RL.............................................................................................................................. 60
6.4 Kombikessel HV-RL................................................................................................................................. 61
6.5 Auslegung der Kesselkreispumpe.......................................................................................................... 62
6.6 Fühlerwerte............................................................................................................................................. 63
6.7 Drosselbleche.......................................................................................................................................... 64
6.8 Pufferspeichergrößen für HV-Kessel....................................................................................................... 65
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Wichtig!
Diese Planungsmappe enthält wichtige Informationen für den Betreiber.
Kessel und Lagerraum müssen fachgerecht geplant werden, um mögliche
Unfälle und Betriebsstörungen zu vermeiden.
Beachten Sie unbedingt auch die regionalen behördlichen Vorschriften, sie
können ganz oder teilweise von den in dieser Mappe genannten Vorgaben
abweichen. In diesem Fall gelten immer die behördlichen Vorgaben! Der für
Ihre Region zuständige Schornsteinfegermeister kann auf jeden Fall hierzu
Auskunft erteilen.
Die Firma Künzel Heiztechnik GmbH bedankt sich für das von Ihnen entgegengebrachte Vertrauen!
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1 Die Kesseltypen
Sehr geehrter Kunde,
für Ihre neu zu planende oder zu modernisierende Holzheizungsanlage bieten wir Ihnen eine Auswahl an
unterschiedlichen Kesseltypen und -leistungsstärken, so dass Sie für jeden Einsatzfall das richtige Produkt finden. Um Ihnen die Auswahl zu erleichtern, stellen wir Ihnen in diesem Kapitel die unterschiedlichen
Typen vor.
1.1 Der Holzvergaser-Heizkessel Typ HV
1.1.1 Mit Druckgebläse (HV)
Abbildung 1: Der HV
Der KÜNZEL-Holzvergaser-Heizkessel Typ HV ist ein seit langem bewährter Spezial-Holzkessel für stückiges, von der BImSchV zugelassenes Holz. Die Scheitholzlänge beträgt je nach HV-Typ von 1/3 bis über
1/2 m. Er arbeitet nach dem Prinzip des unteren Abbrandes. Hierdurch wird der Brennstoff Holz besonders
umweltschonend und mit sehr hohem Wirkungsgrad in Wärme umgewandelt. Der Brennstoffverbrauch ist
damit um ca. 1 / 3 geringer als bei einem Holzkessel herkömmlicher Bauart. Die Verbrennungsluft wird über
ein temperaturgesteuertes Druckgebläse dosiert als Primär-und Sekundärluft zugeführt. Das ergibt feuerungstechnische Wirkungsgrade von bis zu 93%. Der Schadstoffausstoß ist dabei wesentlich geringer als
vom Gesetzgeber gefordert. KÜNZEL Holzvergaser-Heizkessel sind bei staatlichen Stellen geprüft und erfüllen die Anforderungen auf Luftreinhaltung der BImSchV, sie sind mit dem Ü-Zeichen gekennzeichnet. Die
Installation des Kessels ist besonders einfach, da keine Einstellarbeiten vorgenommen werden müssen.
Lediglich eine nicht einstellbare Rücklaufanhebung mit einer minimalen Rücklauftemperatur von 60° C wird
vorgeschrieben, z.B. das Thermomix-Ventil von Künzel Heiztechnik GmbH (Art.Nr.: 150218). Wir empfehTechnische Änderungen vorbehalten
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len, den Kessel nach einem der bewährten Vorschläge von Künzel Heiztechnik GmbH in die Heizungsanlage zu integrieren. Hydraulik- und Elektroanschlusspläne entnehmen Sie bitte Kapitel 4.
Durch den Wechselrauchstutzen kann der Rauchgasanschluss wahlweise von hinten sowie der rechten
oder linken Seite erfolgen. Umständliche Abgasrohrkonstruktionen entfallen hierdurch weitgehend.
Zum einfacheren Transport ist der Kessel mit einem Staplerboden und vier Tragemuffen ausgestattet.
Bitte beachten Sie, dass der Schornstein nicht nur für den Nennlastpunkt berechnet werden muss, sondern
auch für das Nachlegen. Berechnete Schornsteindurchmesser, die kleiner sind als
der Rauchstutzen des Kessels, sind nicht zulässig. Die zur Schornsteinberechnung notwendigen Daten
entnehmen Sie bitte den technischen Daten in Kapitel 6.
Die Bedienung des Kessels erfolgt ausschließlich von vorne. Nur zum Reinigen des hinteren Steigezuges
muss der Kessel von oben oder von einer Seite zugänglich sein.
Der HV kann mit unterschiedlichen Schaltfeldern ausgerüstet werden, lesen Sie hierzu auch Kapitel 1.2 auf
Seite 7.
Der HV ist serienmäßig mit einem elektrischen Zünder ausgestattet. Der Zündvorgang läuft automatisch
ab, wahlweise sofort, wenn der Pufferspeicher leer ist, oder zu einer vorgewählten Zeit.
1.1.2 Mit Saugzuggebläse (HV-S)
Abbildung 2: Der HV-S
Der KÜNZEL-Holzvergaser-Heizkessel HV-S ist in allen wesentlichen Teilen baugleich mit dem Typ HV
(siehe vorheriges Kapitel), nur dass anstatt eines Druckgebläses ein Saugzuggebläse verwendet wird. Das
Saugzuggebläse wird wahlweise an einen der drei Abgaszüge montiert und erzeugt einen Unterdruck im
Brennerraum, so dass Verbrennungsluft durch Primär- und Sekundärluftdüsen einströmt. Das angesaugte
Abgas wird in den Schornstein geblasen. Diese Ausführung ist bei Problemschornsteinen zu empfehlen,
z.B. mit zu kleinem Querschnitt, zu geringer Höhe, Fallwinden etc. Die zur Schornsteinberechnung notwendigen Daten entnehmen Sie bitte den technischen Daten in Kapitel 6. Bitte beachten Sie, dass der Schornstein nicht nur für den Nennlastpunkt berechnet werden muss, sondern auch für das Nachlegen. Berechnete Schornsteindurchmesser, die kleiner sind als der Rauchstutzen des Kessels, sind nicht zulässig.
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1.2 Die Schaltfelder für die Holzvergaserkessel HV und HV-S
1.2.1 Das Elektronik-Schaltfeld 414
Abbildung 3: Das Schaltfeld 414
Das Schaltfeld 414 ist ein vollelektronisches Schaltfeld für die Kesseltypen HV und HV-S. Neben der Kesselregelung und einer Zünderansteuerung ist in dieses Schaltfeld auch eine Pufferüberwachung integriert.
Die Pufferüberwachung hat zwei Betriebsarten (stetige / bedingte Pufferüberwachung), so dass sie an die
speziellen Erfordernisse der Pufferspeicheranlage angepasst werden kann. Diese Funktion wird in Anlagenvorschlag A und G genutzt.
Die Softwarevariante für den Druckgebläsekessel oder für den Saugzugkessel kann über einen DIP- Schalter gewählt werden.
Über eine integrierte Differenztemperaturregelung wird die Kesselkreispumpe bei geladenem Puffer abgeschaltet, so dass ein Entladen des Puffers über den Holzkessel ausgeschlossen ist.
Das Schaltfeld 414 enthält alle Relais, die zum Steuern eines externen Brenners und eines Umsteuer
ventils notwendig sind. Der externe Brenner und das Umsteuerventil werden nicht nur in Abhängigkeit von
der Kesseltemperatur geschaltet, auch die Puffertemperatur wird berücksichtigt. Auch in Anlagen, in denen
kein externer Kessel vorhanden ist, macht das Schaltfeld 414 Sinn, da über seine Ausgänge z.B. eine Boilerladepumpe bei leerem Pufferspeicher gesperrt werden kann.
Das vollelektronische Schaltfeld 414 verfügt zusätzlich noch über eine Teillastschaltung. Durch diese
Schaltung wird bei Erreichen der Kessel-Soll-Temperatur das Verbrennungsluftgebläse nicht abgeschaltet, sondern in Teillaststufen weiterbetrieben. Hierdurch werden die Gebläsestillstandzeiten (Schwelbrand)
erheblich reduziert, was zu einem besseren Wirkungsgrad, zu weniger Schadstoffausstoß und zu einem
schonenderen Betrieb des Kessels führt. Wird die Kessel-Soll-Temperatur trotz Teillast um mehr als 2° C
überschritten, spätestens aber bei 90. C, schaltet sich auch bei diesem Schaltfeld das Verbrennungsluftgebläse ab.
Um den Nutzungsgrad des Holzvergaser-Heizkessels zu erhöhen, wird die Teillaststufe auch über die Abgastemperatur aktiviert. Überschreitet der Kessel die für seine Nennleistung notwendige Abgastemperatur,
wird die Teillaststufe ebenfalls eingeschaltet, auch wenn die Kesseltemperatur noch unter der Soll-Temperatur liegt.
Die Ausbranderkennung erfolgt über die Abgastemperatur und damit unabhängig von der Kesseltempe
ratur.
Updates der Regelsoftware können von unserem autorisieren Kundendienst vorgenommen werden, so
dass aktuelle Softwareänderungen auch älteren Geräten zu Gute kommen können.
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1.2.2 Das Mikroprozessor-Schaltfeld TS 614
Abbildung 4: Das Schaltfeld TS 614
Das Schaltfeld TS 614 verfügt über ein Touchscreen-Display mit einem Volltextmenü. Fehlermeldungen,
Statusanzeigen und Statistikwerte werden in Klartext ausgegeben, Einstellungen erfolgen über das benutzerfreundliche Menü.
Natürlich verfügt das Schaltfeld über alle notwendigen Funktionen wie Pufferüberwachung, automatische
Gebläsesteuerung, Ausbranderkennung und Sicherheitsfunktionen bei Kesselübertemperatur.
Mit dem Schaltfeld TS 614 lassen sich Statistikwerte wie z.B. Anzahl der Betriebsstunden, Schwel
brandstunden, Anzahl der Starts und Fehlstarts, Anzahl der Übertemperaturen u.a. abrufen. Das kann u.U.
hilfreich bei Problemen mit der Heizungsanlage sein.
Natürlich kann man mit dem Schaltfeld TS 614 auch einen elektrischen Zünder ansteuern. Der Zünder ist
als Sonderzubehör ( Art.-Nr.: 150224) für die Kessel der Typen HV und HV-S ab dem Modelljahr 2006 lieferbar, ab Baujahr 2008 ist der elektrische Zünder serienmäßig enthalten.
Das Schaltfeld ist vorbereitet für die Erweiterung mit dem Modul BD 600, einer außentemperaturge
steuerten Heizungselektronik. Nach der Installation wird die Außentemperatursteuerung automatisch vom
Schaltfeld erkannt und das entsprechende Menü freigeschaltet. Updates können einfach und schnell per
eMail und Speicherkarte übertragen werden.
1.3 Der kombinierbare Öl-/Gaskessel TYP RL
Es besteht die Möglichkeit, einen Öl-/ Gasgebläsekessel vom Typ RL auf alle Holzvergaserkessel HV zu
montieren. Dieses stellt eine platzsparende Kombination zwischen einer Festbrennstoffheizung und einer
Öl-/ Gasheizung dar. Diese Kombination entspricht DIN 4759 Bauart 5 Betriebsweise Z. Mit den entsprechenden Sicherheitseinrichtungen dürfen beide Kessel zum wechselseitigen Betrieb an einen Kaminzug
angeschlossen werden. Für den Parallelbetrieb von Festbrennstoffkessel und RL sind immer zwei Kaminzüge notwendig. Die technischen Daten des RL finden Sie in Kapitel 6.
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1.4 Weitere Holzheizkessel und Kaminöfen
Das Sortiment der Künzel Heiztechnik GmbH enthält neben den Scheitholzvergaser-Heizkesseln auch die
Kaminkessel HV-W und HV-H, Festbrennstoff-Heizkessel FK 15, den Heizungsherd PG und den PelletKaminofen PK-W. Weitere Details finden Sie in den entsprechenden Unterlagen. Für Anlagenvorschläge
setzen Sie sich gern mit unserer technischen Beratung in Verbindung.
1.5 Wichtiges Zubehör: Das KÜNZEL-Thermomix
Abbildung 5: Thermomix-Ventil Funktionsschema
Das KÜNZEL-Thermomix-Ventil ist eine selbsttätig arbeitende Rücklaufanhebung, die keine Fremdenergie
benötigt. Das aus der Heizungsanlage kalt zurückkommende Rücklaufwasser wird mit heißem Vorlauf
wasser auf minimal 63° C vorgewärmt. Diese Temperatur liegt so hoch, damit die Schwitzwasserbildung
und damit die vorzeitige Schädigung des Kessels durch Korrosion verhindert wird. Die Leistung der Kesselkreispumpe (Punkt 15 - Legende Seite 24) wird nicht über den Bypass verbraucht, sondern steht auch
noch zum Laden des Pufferspeichers zur Verfügung. Das Thermomix-Ventil ist bis zu einer Kesselleistung
von 50 kW einsetzbar.
Anschlüsse: Eingang R 1 1/2 Zoll, Ausgang R 1 1/2 Zoll Überwurfmutter passend für Pumpenanschluss.
Montage: Wir empfehlen die Montage mit Flachdichtungen und Absperrventilen an allen drei Eingängen,
um eine leichte Wartung ohne Entleerung der gesamten Anlage zu ermöglichen. Die Rückschlagklappe
(RK) des Thermomix-Ventils muss in Einbaulage (Anlage kalt) geschlossen sein. Ggf. den Kunststoffeinsatz in die entsprechende Position drehen. Bitte beachten Sie die Strömungsrichtung! Bei der Montage des
Ventils bitte mit einer Zange gegenhalten.
Die Funktion der Rücklaufanhebung ist durch ein fest eingebautes Thermometer zwischen Kessel und
Rücklaufanhebung zu überwachen.
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Abbildung 6: Anlagenschema (Beispiel)
Wartung: Einmal im Jahr muss das Ventil geöffnet und gereinigt werden. Die Dehnpatrone sollte nach 5
Jahren vorsorglich erneuert werden. Bei einer Störung können alle beweglichen Teile an der Kappenseite
entnommen werden. Hierdurch ist eine leichte Reinigung oder ein Ersatz der Bauteile möglich, ohne das
gesamte Ventil zu demontieren.
1. Kaltstartphase: Kesselvor- und Heizungsrücklauf sind kalt (weniger als 63° C). Das Thermomix arbeitet im Bypassbetrieb, der Heizungsrücklauf ist geschlossen.
2. Mischphase: Der Kesselvorlauf ist wärmer als 63° C. Aus dem Heizungsrücklauf wird so lange kaltes
Wasser beigemischt, bis die Rücklauftemperatur zum Kessel 63° C beträgt.
3. Der Heizungsrücklauf ist wärmer als 63° C. Der Bypass wird geschlossen.
Die Bedeutung der Nummern in den Bildern entnehmen Sie bitte der Legende in Kapitel 4.
2 Die Holzheizungsanlage
Grundsätzlich arbeitet jede Warmwasserheizung nach dem gleichen Prinzip. Der Heizkessel erwärmt das
Heizungswasser, die Pumpe fördert es durch die Rohre zu den Heizkörpern des Verbrauchers. Und den
noch müssen bei einer Warmwasser- Holzheizung einige grundlegende Besonderheiten beachtet werden,
welche die Holzheizung von Öl- oder Gasheizungen unterscheiden.
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Abbildung 7: Kesselkreis // Pufferkreis // Verbraucherkreis
Um diese zu verdeutlichen, wird die Anlage zunächst in die drei wichtigsten Funktionseinheiten Kesselkreis, Pufferspeicher und Verbraucherkreis aufgeteilt, die anschließend wieder zu einer Einheit zusam
mengefügt werden.
2.1 Auslegung von Holzkessel und Pufferspeicher
Für die Auslegung des Holzvergaser-Heizkessels und des Pufferspeichers empfehlen wir folgendes Be
rechnungsverfahren.
Da Holzvergaser-Heizkessel nicht wie Öl- oder Gaskessel 24 Stunden am Tag mit voller Leistung brennen
können, kann für die Auslegung nicht die Nennwärmeleistung des Kessels herangezogen werden.
Entscheidend ist vielmehr die Nutzwärmemenge, die pro Kesselfüllung abgegeben werden kann.
Als erster Schritt der Auslegung muss der Norm-Wärmebedarf des Gebäudes inklusive des
Brauchwasser-Wärmebedarfs ermittelt werden. Dieser Wert stellt den Gesamtwärmebedarf eines
Gebäudes pro Tag dar, der von dem Holzkessel und den Pufferspeichern bereitgestellt werden muss.
Verbraucher in einer Heizungsanlage sind alle Heizkörper, Fußbodenheizungen, Warmwasserboiler,
Lufterhitzer u.s.w., die am Rohrnetz der Anlage angeschlossen sind. Bei gelegentlichen Verbrauchern,
wie Warmwasserboiler oder Schwimmbäder, muss nicht der volle Wärmebedarf berücksichtigt werden,
wenn sie nur zu verbrauchsschwachen Zeiten dazugeschaltet werden.
Als zweiter Schritt ist mit dem Betreiber der Heizungsanlage zu beraten, wie oft dieser bereit ist, den
Kessel am Tag neu zu befüllen. Üblicherweise geht man von 3 bis 5 Kesselfüllungen pro Tag unter
Auslegungsbedingungen aus. Je weniger Füllungen pro Tag gewünscht werden, desto komfortabler, aber
auch teurer und größer wird eine Holzheizungsanlage.
Als dritter Schritt muss abgeklärt werden, welche Brennholzsorte der Betreiber einsetzen möchte. Die
Holzsorte hat entscheidenden Einfluss auf die Nutzwärmemenge, die pro Kesselfüllung abgegeben wird.
Wird überwiegend Mischholz eingesetzt, empfehlen wir die Werte für Nadelholz zu verwenden, um auf
der sicheren Seite zu liegen.
Aus dem Norm-Wärmebedarf des Gebäudes und der Anzahl der Nachlegevorgänge ergibt sich dann die
minimal zu erreichende Nutzwärmeabgabe pro Kesselfüllung. Unter Berücksichtigung des eingesetzten
Brennholzes ist hiernach der Kessel auszuwählen.
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Beispielrechnung
Als Beispiel sollen zwei unterschiedliche Gebäude dargestellt werden.
•
Ein Niedrigenergiehaus mit einem Wärmebedarf von 10 kW und einem 4 Personen Haushalt.
•
Ein älteres Haus in ländlicher Gegend mit einem Wärmebedarf von 25 kW und einem 4 Personen
Haushalt.
Beide Gebäude sind mit einer Heizungselektronik mit automatischer Nachtabsenkung ausgerüstet. Hier
durch reduziert sich nachts der Wärmebedarf auf ca. 50%. Die 4 Personen verbrauchen pro Tag 200 Liter
warmes Wasser mit einer Temperatur von 45° C. Bei einer Wasserzulauftemperatur im Winter von 8° C
ergibt das einen zusätzlichen Wärmebedarf von 8,6 kWh.
Der Heizbetrieb soll in der Zeit von 6.00 Uhr bis 22.00 Uhr stattfinden. In der restlichen Zeit wird die
Anlage im abgesenkten Betrieb gefahren. Hieraus ergibt sich dann für die Gebäude folgender NormWärmebedarf:
•
Niedrigenergiehaus = 200 kWh
•
älteres Haus = 500 kWh
Rechnet man nun noch den Wärmebedarf für die Warmwasserbereitung hinzu, ergibt sich an einem kalten
Wintertag mit Norm-Außentemperatur folgender Gesamtwärmebedarf:
•
Niedrigenergiehaus = 208,6 kWh
•
älteres Haus = 508,6 kWh
Üblicherweise soll der Wärmebedarf mit 3 bis 5 Kesselfüllungen pro Tag gedeckt werden. Hieraus ergeben
sich dann die Nutzwärmemengen, die der Kessel pro Füllung bereitstellen muss.
Füllungen
3
4
5
Niedrigenergiehaus
69,5 kWh/Füllung
52,2 kWh/Füllung
41,7 kWh/Füllung
älteres Haus
169,5 kWh/Füllung
127,2 kWh/Füllung
101,7 kWh/Füllung
Je nach Brennstoffart ergeben sich völlig unterschiedliche Auslegungsergebnisse.
Nutzwärmeinhalt /
Kesseltyp
Nennleistung Holz
Nutzwärmeinhalt Buche
Nutzwärmeinhalt Fichte
Nutzwärmeinhalt Bretter
kW
kWh
kWh
kWh
HV 17
HV 24
HV 30
HV 40
HV 50
16,6
57,3
33,9
28.7
25
89,3
52,9
44,7
30
122,1
72,4
61,0
37,5
122,1
72,4
61,0
47
179
118
89,4
Wird ausschließlich Buchenholz eingesetzt, kann beim Niedrigenergiehaus mit geringen Komforteinbußen
und 4 Füllungen am Tag im Auslegungsfall noch der HV 17 ausreichend sein. Wird Mischholz eingesetzt,
ist auf jeden Fall der HV 24 vorzusehen. Bei der Verwendung von Brett- oder Abfallholz sollte auf den HV
40 zurückgegriffen werden. Für das ältere Haus kommt bei Buchenholz und 4 Füllungen am Tag der HV 40
in Frage. Sollen 3 Füllungen am Tag ausreichend sein, ist der HV 50 vorzusehen. Beim Einsatz von Fich12
ten- oder Mischholz bleibt nur der HV 50 mit 5 Füllungen am Tag. Um das für den Holzvergaser-Heizkessel
notwendige Puffervolumen zu ermitteln, werden zwei extreme Auslegungszustände betrachtet:
1. Der sehr kalte Wintertag mit Auslegungsbedingungen
2. Der warme Sommertag, an dem nur Brauchwasser erwärmt werden soll und keine Wärme in die Heizungsanlage abgegeben wird
1. Der kalte Wintertag:
An einem kalten Wintertag, an dem die Auslegungsbedingungen der Heizungsanlage erreicht werden,
muss der Pufferspeicher mindestens so groß bemessen sein, dass er den Wärmebedarf des Gebäudes
während der Nachtabsenkung decken kann. Aus dem obigen Rechenbeispiel ergeben sich für die beiden
untersuchten Gebäude folgende Speichervolumina. Hierbei wird angenommen, dass der Pufferspeicher
eine nutzbare Temperaturdifferenz von 40° C hat. Bei dieser Temperaturdifferenz können 46 kWh pro 1000
Liter gespeichert werden.
Haustyp
Niedrigenergiehaus
normales Haus
Kesseltyp (vollgelegt
mit Buchenholz)
HV 17
HV 24
Wärmebedarf / Nacht
40 kWh
100 kWh
errechnetes
Puffervolumen
870 Liter
2174 Liter
Das errechnete Puffervolumen reicht aus, um die Absenkphase an einem kalten Wintertag mit Normaußentemperatur überbrücken zu können.
2. Der warme Sommertag:
Das andere Extrem bei der Auslegung ist der warme Sommertag. An einem solchen Tag nimmt die Heizungsanlage keine Wärme ab. Es wird lediglich Brauchwasser erwärmt. Da die Energiemenge, die zur
Erwärmung von Brauchwasser benötigt wird, im Vergleich zur Energiemenge einer Kesselfüllung gering
ist, kann die Annahme getroffen werden, dass der Pufferspeicher so groß bemessen werden muss, dass
die Energie einer vollen Kesselfüllung bei einer Temperaturdifferenz von 40° C gespeichert werden kann.
Hierbei ergeben sich dann folgende Puffervolumina:
Kesseltyp
HV 17
HV 24
HV 30
HV 40
HV 50
Energiegehalt pro Füllung
(Buche)
57,3 kWh
89,3 kWh
122,1 kWh
122,1 kWh
179 kWh
errechnetes Puffervolumen
860 Liter
1340 Liter
1832 Liter
1832 Liter
2740 Liter
Die o.g. Puffervolumina wurden unter Berücksichtigung kalter Kessel und einer Warmwasserladung für
4 Personen errechnet.
Aus den errechneten Puffervolumina ergeben sich Pufferspeichergrößen wie in nachfolgender Tabelle dargestellt:
Kesseltyp
notwendige
Puffergröße
gesetzl. festgel. Mindestgröße (55l / kW)
Empfehlung Künzel (75-100 l / kW)
HV 17
1000 l
1500 l
HV 24 HV 30
1500 l 1750 l
2000 l 3000 l
HV 40
2250 l
3500 l
HV 50
2750 l
4000 l
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Für die obige Beispielrechnung würden sich die nachstehenden Kombinationen ergeben:
Niedrigenergiehaus:
Komfortauslegung mit 3 Füllungen am Tag: HV 24 mit 2x1000 Liter Pufferspeicher
Normalauslegung mit 4 Füllungen am Tag: HV 17 mit 2x750 Liter Pufferspeicher
Älteres Haus:
Komfortauslegung mit 3 Füllungen am Tag: HV 50 mit 4x1000 Liter Pufferspeicher
Normalauslegung mit 4 Füllungen am Tag: HV 40 mit 2x1000 + 2x750 Liter Pufferspeicher
2.2 Der Heizungsanschluss
Um Betriebsstörungen zu vermeiden, wird empfohlen, den Heizungsanschluss nach einem der von Künzel
Heiztechnik GmbH herausgegebenen Anlagenschaubilder zu gestalten. Beachten Sie hierfür bitte Kapitel
4 und 5.
Die KÜNZEL-Holzvergaser-Heizkessel der Baureihen HV und HV-S sind nach DIN 4702 und 4751 Bl.2 geprüft. Diese Kessel dürfen in offenen und geschlossenen Heizungsanlagen eingebaut werden. Es sind die
im jeweiligen Bundesland gültigen Vorschriften zu beachten, wie z.B. die Feuerungsverordnung, die DIN
4751, die BImSchV und die VDE-Richtlinien.
In Heizungsanlagen mit Pufferspeicher(n) dürfen Holzkessel nur mit einer Rücklaufanhebung (min 60° C)
betrieben werden (z.B. Thermomix-Ventil von Künzel Heiztechnik GmbH Art. Nr. 150218).
Es dürfen keine Rückschlagklappen zwischen Holzkessel und Rücklaufanhebung bzw. Kesselkreispumpe
verbaut werden, es besteht sonst die Gefahr von Überhitzung und Schwelbrand im Kessel!
Der Holzvergaser-Heizkessel HV darf nur mit einem Pufferspeicher von mindestens 12 Litern pro Liter
Füllraum bzw. mindestens 55 Litern, besser jedoch 75 oder 100 Litern, pro Kilowatt Kesselleistung betrieben werden.
Wenn die Heizungsanlage mit mehr als 100° C Vorlauftemperatur betrieben wird, ist die Kesselanlage bei
der zuständigen Gewerbeaufsicht gemäß DampfkV anzeigepflichtig.
2.2.1 Geschlossene Heizungsanlagen
Es muss nach DIN 4751 BI. 2 eine bauteilgeprüfte Thermische Ablaufsicherung mit einer An
sprechtemperatur von 95° C eingebaut werden (z.B. Art. Nr. 150312 von Künzel Heiztechnik GmbH). Die
thermische Ablaufsicherung muss nach DIN EN 303-5 Absatz 4.1.5.11.3 in die Kaltwasserleitung zum
Sicherheitswärmetauscher eingebaut werden. Es muss sichergestellt sein, dass ständig ein Wasserdruck
von mindestens 2 bar gegeben ist. Die Zu- und Ablaufleitungen dürfen nicht absperrbar sein. Der Leitungs
querschnitt muss minimal NW 15 betragen.
14
Abbildung 8: Thermische Ablaufsicherung, Montage im Kessel
Das Ventil der Thermischen Ablaufsicherung [1] wird wahlweise auf den rechten oder linken Stutzen montiert. Die Fühlerleitung wird dann unter der Kesselverkleidung zur linken Kesselseite geführt. Hier wird
sie unter dem Aufleger für die Seitenverkleidung nach hinten verlegt und wie dargestellt mit Kabelbindern
fixiert. Die Tauchhülse (max. 150 mm) wird in die Muffe [2] geschraubt.
Der Heizkessel ist mit einem zugelassenen Sicherheitsventil mit einem Ansprechdruck von max. 3 bar
abzusichern. Der Querschnitt des Sicherheitsventils bei Heizungen bis 50 kW Leistung muss mindestens
NW 20 betragen. Die Sicherheitsleitung muss mindestens NW 25 haben und von der höchsten Stelle des
Kessels abgehen. Den Abfluss muss man frei beobachten können. Die Sicherheitsleitung sollte möglichst
kurz sein.
Abbildung 9: Sicherheitseinrichtungen einer geschlossenen Heizungsanlage
Das Ausdehnungsgefäß wird nach dem Wasserinhalt der ganzen Heizungsanlage berechnet. Der Inhalt
des Pufferspeichers muss hierbei unbedingt berücksichtigt werden.
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2.2.2 Offene Heizungsanlagen
Bei einer offenen Heizungsanlage nach DIN 4751 ist das Ausdehnungsgefäß nach DIN 4806 an der höchsten Stelle der Anlage zu montieren. Es soll möglichst senkrecht über dem Heizkessel mit kürzester Leitung
angeordnet werden. Diese Leitung muss selbstentlüftend sein. Das Ausdehnungsgefäß muss je eine nicht
absperrbare Entlüftungs- und Überlaufleitung haben. Die lichte Weite der Ausdehnungs-, Entlüftungs- und
Überlaufleitung muss mindestens NW 25 betragen.
Abbildung 10: Anlage mit offenem Ausdehnungsgefäß
Das Ausdehnungsgefäß sowie alle Leitungen zum Gefäß sind gegen Einfrieren zu schützen.
Für die Ermittlung der richtigen Größe des Ausdehnungsgefäßes wird ein Mindestvolumen von 8-10% des
Anlagenvolumens veranschlagt. Eine genaue Auslegung ist unbedingt erforderlich!
16
2.3 Der Heizkesselkreis
1 Kessel
2 Kessel-Schaltfeld
6 Thermonix-Ventil
15 Kesselkreispumpe
Abbildung 11: Der Kesselkreis
Im Gegensatz zu modernen Öl- oder Gaskesseln muss ein Holzkessel mit einer Rücklaufanhebung instal
liert werden, um Schwitzwasserkorrosion, die bei Temperaturen unterhalb 55° C auftritt, zu vermeiden. Die
Temperatur des in den Holzkessel eintretenden Rücklaufwassers muss daher mit warmem Vorlaufwasser
über diesen Wert angehoben werden.
Die Gefahr von Schwitzwasserbildung ist bei einem Holzkessel sehr hoch, da durch den Wassergehalt des
Brennholzes die Rauchgase viel Wasserdampf enthalten, der sich an kalten Stellen niederschlagen kann.
Das von Künzel Heiztechnik GmbH angebotene Thermomix-Ventil hält die Rücklauftemperatur konstant
über 60° C und verhindert dadurch Schwitzwasserkorrosion.
Der Anschluss der Bypassleitung muss möglichst dicht hinter dem Kessel erfolgen. Es dürfen keine weiteren Zu- oder Abflüsse zwischen der Bypassleitung und dem Kessel sein! Für den Kesselkreislauf ist eine
zusätzliche Umwälzpumpe erforderlich. Vom Schaltfeld des Holzkessels wird sie erst bei Erreichen einer
Temperatur von 70° C eingeschaltet und fördert das Kesselwasser zunächst im Kreis, da das ThermomixVentil zu Beginn geschlossen ist.
Das Thermomix- Ventil bekommt nun 70° C warmes Vorlaufwasser und beginnt, den Heizungsrücklauf
zu öffnen. Um eine Rücklauftemperatur von 60° C einzustellen, mischt es zwei Teile Kesselvorlaufwasser
mit einem Teil Rücklaufwasser, wenn dieses noch eine Temperatur von 30° C hat. Die Pumpe muss also
dreimal soviel Wasser fördern, wie dem Heizungssystem bereitgestellt wird. Im Betriebszustand (80° C
Kesselvorlauf, 40° C Heizungsrücklauf) kann mit einem Mischverhältnis von 1:1 gerechnet werden. Die
Kesselkreispumpe soll deshalb rund die doppelte Fördermenge der Heizungspumpe (oder der Summe aller
Heizungspumpen zusammen) haben.
17
2.4 Der Pufferspeicher
Abbildung 12: Pufferspeicher mit Verrohrung
Die benötigte Größe des Pufferspeichers wurde schon im vorigen Kapitel besprochen. Vorgeschrieben ist
ein Puffervolumen von 12 Liter je Liter Brennstofffüllraum, mindestens jedoch 55 Liter/kW Kesselleistung.
Zu empfehlen ist jedoch ein größeres Puffervolumen von 75 l oder sogar 100 l / kW Kesselleistung (vgl.
Beispielrechnung in Kapitel 2.1).
Der Puffer wird zwischen Vorlauf und Rücklauf installiert und funktioniert wie ein Druckausgleichsbehälter.
Die Kesselkreispumpe fördert Rücklaufwasser vom Thermomix-Ventil in den Kessel und eine vom Mischverhältnis abhängige Menge Vorlaufwasser in Richtung Puffer. Die Heizungspumpe holt sich die von der
Heizung benötigte Wassermenge, abhängig von der Stellung des Heizungsmischers und der Heizkörperventile.
Entscheidend für das Laden oder Entladen des Puffers ist, welche der beiden Pumpen die größere Wassermenge fördert. Überwiegt die Wassermenge der Kesselkreispumpe wird der Puffer geladen, überwiegt die
Wassermenge der Heizungspumpe wird der Puffer entladen. Nur, wenn die Pumpenleistungen aufeinander
abgestimmt sind, kann das System funktionieren. Werden Pumpen mit gleicher Fördermenge ausgewählt,
wird der Wasserstrom des Verbrauchers größer sein, als der des Kesselkreises und der Puffer ständig
entladen.
Kaltes Rücklaufwasser durchströmt den Puffer und wird dem Vorlauf beigemischt, die volle Vorlauf
temperatur vor dem Mischer kann nicht erreicht werden. Zur Auslegung der Pumpen beachten Sie bitte
Kapitel 6.
18
2.5 Die hydraulisch abgeglichene Heizungsanlage
Es ist vom Gesetzgeber vorgeschrieben, dass eine Heizungsanlage fachgerecht geplant werden muss, d.h.
es ist eine Heizlast-, Rohrnetz-und Heizflächenberechnung durchzuführen. Daraus ergeben sich Wärmebedarf und Volumenströme.
Der sogenannte hydraulische Abgleich bedeutet, dass innerhalb einer Heizungsanlage jeder Heizkörper
bei einer festgelegten Vorlauftemperatur genau mit der Wärmemenge versorgt wird, die für die gewünschte
Raumtemperatur notwendig ist. Das wird durch unterschiedliche Rohrdurchmesser und Einstellungen an
den Strangventilen, Thermostatventilen und Rücklaufverschraubungen der einzelnen Heizflächen erreicht.
Dies erfordert eine genaue Planung, Überprüfung und Einstellung bei der Inbetriebnahme der Anlage. Ein
nachträglicher hydraulischer Abgleich ist ebenfalls möglich.
Ist eine Anlage abgeglichen, kann sie mit einem optimalen Anlagendruck und damit mit einer optimal niedrigen Volumenmenge betrieben werden. Das bedeutet niedrige Anschaffungskosten der Heizungspumpe
und niedrige Energiekosten während des Betriebes. Die EnEV in Deutschland schreibt aus diesem Grund
den hydraulischen Abgleich für neue oder zu sanierende Anlagen vor.
Trotzdem wird in der Praxis der hydraulische Abgleich oft nicht durchgeführt oder vom Planer überprüft.
Anzeichen für fehlenden hydraulischen Abgleich:
•
die Heizkörper werden nicht warm, da andere Anlagenteile überversorgt sind (hydraulischer Kurz
schluss)
•
Geräusche im Rohrsystem oder an den Heizkörperventilen
•
die Heizkörperventile öffnen und schließen nicht zur gewünschten Innentemperatur
•
die Heizungsanlage wird mit zu hohen Temperaturen betrieben, um die Unterversorgung auf diesem Wege auszugleichen
•
es werden Pumpen mit zu hoher Leistung eingesetzt, die sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb unnötig hohe Kosten verursachen
•
die Vor-und Rücklauftemperaturen sind unnötig hoch und die Volumenströme schwanken
Aus dem nicht optimalen Betriebsverhalten resultiert ein erheblicher Mehrverbrauch an Strom- und Hei
zungsenergie und insbesondere bei Einsatz moderner Brennwerttechnik oder auch bei Wärmepumpen und
Anlagen mit solarer Heizungsunterstützung verschlechtert sich der Wirkungsgrad.
2.6 Pumpenauslegung
Verschiedenartige Verbraucher sind meistens unabhängig voneinander mit eigenen Rohrkreisen und ei
genen Pumpen an einem Verteiler oder an Vor- und Rücklauf angeschlossen. Bei gleichzeitig laufenden
Pumpen, wie für die Heizkreise von Erd- und Obergeschoss eines Hauses, müssen die Fördermengen
dieser Pumpen zusammengezählt und danach die Größe der Kesselkreispumpe festgelegt werden.
Die Pumpe des Holzkesselkreislaufes soll dann etwa die zweifache Fördermenge aller gleichzeitig laufenden Pumpen haben. Siehe hierzu auch Kapitel 6.
Ein geregelter Warmwasserboiler fordert nur hin und wieder Wärme an. Schaltet die Boilerpumpe ein, wird
19
die angeforderte Wassermenge größer und es kommt zur Entnahme aus dem Puffer, der vorher aufgeladen
sein sollte. Wegen des geringen Widerstandes im Pufferspeicher darf nur eine sehr schwache Pumpe als
Boilerladepumpe vorgesehen werden.
Ein Fühler im oberen Teil des Puffers gibt dem Schaltfeld die Information, ob ausreichend Energie für einen
zusätzlichen Verbraucher gespeichert ist. Ein eingebautes Relais gibt die Pumpe dann bei Bedarf frei.
Bei Anlagen mit knapp ausgelegtem Holzkessel und zu kleinem Puffer kommt es über Nacht zur totalen
Auskühlung der Anlage. Wenn am nächsten Morgen angeheizt wird, muss das Thermomix-Ventil sehr
kaltes Heizungsrücklaufwasser auf 60° C mischen und kann nur eine relativ kleine Menge warmes Vorlaufwasser freigeben. Weil die Heizungsregelung Wärme anfordert, ist der Heizungsmischer ganz geöffnet und
die Wassermenge der Heizungspumpe deutlich größer als das vom Kessel kommende Wasservolumen.
Kaltes Rücklaufwasser durchströmt den Puffer und wird dem Vorlauf zugeführt. Hierdurch kann die Vorlauftemperatur soweit heruntergemischt werden, das sie für eine zügige Aufheizung des Gebäudes nicht mehr
ausreicht. Ein großer Puffer hat Energiereserven, um morgens noch über ausreichend Grundwärme zu
verfügen. Ein leistungsstarker Holzkessel garantiert für kurze Aufheizzeiten.
3 Richtig heizen mit Holz
3.1 Brennsofflagerung
Abbildung 13:Das richtige Holzlager
Damit eine Holzheizungsanlage richtig funktioniert, ist es unbedingt notwendig, dass der verwendete
Brennstoff die richtige Qualität hat. Diese wird durch folgende Faktoren bestimmt:
1. Die Holzfeuchte
2. Umfang und Länge der Holzscheite
3. Die Holzart
Der Wirkungsgrad und die Güte der Holzverbrennung hängt sehr stark von der Holzfeuchte ab. Das ist
darauf zurückzuführen, dass das Wasser im Holz verdampft werden muss, was mit einem großen Energie
aufwand verbunden ist. Diese Energie steht dann nicht mehr als Heizenergie zur Verfügung, sondern
20
entweicht als zusätzlicher Verlust durch den Schornstein. Sie verbrauchen also mehr Holz. Ein Brenn
wertsystem wäre bei einer Holzheizung technisch zwar realisierbar, aber wirtschaftlich nicht zu vertreten.
Mit dem steigenden Verbrauch steigen aber auch die Schadstoffemissionen an. Mit zunehmender Brennstofffeuchte sinkt die Temperatur der Holzgasflamme, welche entscheidend für die Güte der Verbrennung
ist. Nach dem momentanen Stand der Technik darf Brennholz eine Restfeuchte zwischen 18% und 22%
haben.
Auch zu trockenes Holz wirkt sich negativ auf die Verbrennung aus. Sollten Sie zu trockenes Holz haben,
weil Sie z.B. getrocknete Abfallholzreste verfeuern wollen, muss der Brennstoff vor der Verbrennung „befeuchtet“ werden. Dieses geschieht in der Regel dadurch, dass der Brennstoff eine Zeit an einem regengeschützten Ort im Freien gelagert wird.
Die richtige Lagerung: Holz mit der richtigen Feuchte ist also eine Grundvoraussetzung für schadstoff
arme und wirtschaftliche Verbrennung. Sinnvoll ist es daher, zur Trocknung des Holzes die Energie der
Sonne zu nutzen und das Holz im Freien über mehrere Jahre zu lagern. Es genügt schon ein einfacher
Stapel, der mit einer Plane gegen Regen von oben geschützt ist. Das Bild 13 auf Seite 20 zeigt einen optimalen Lagerschuppen für Feuerholz. In dem Schuppen ist das Holz sehr gut vor Regen geschützt. Durch
die vielen Luftspalte in den Wänden und im Boden kann aber ausreichend viel Luft zirkulieren, um eine
schnelle und gründliche Trocknung des Brennholzes sicher zu stellen.
Gespaltenes Holz trocknet wegen seiner größeren Oberfläche erheblich besser als Rundholz. Am Ende
des letzten Sommers vor dem Verheizen sollte das Holz dann im Schuppen gelagert werden, damit es im
Herbst durch die steigende Luftfeuchtigkeit nicht wieder Wasser aufnimmt. Üblicherweise reichen zwei
Jahre zur Trocknung aus. Hieraus ergibt sich dann die Lagerkapazität, die für eine durchgehende Brennstoffversorgung erforderlich ist. Bei einem Brennholzverbrauch von 10 m3/a ergibt sich eine notwendige
Lagerkapazität von 30 m3.
Neben der Holzfeuchte sind auch Umfang und Länge der Holzscheite ein wichtiger Aspekt. Die Holzscheite
sollten möglichst alle gleich lang sein, je nach Kesseltyp sind das 30 cm bzw. 50 cm. Auch der Umfang der
Scheite sollte sich nicht wesentlich voneinander unterscheiden. Dieser variiert allerdings je nach Trocknungsgrad und Holzart. Es gilt die Regel: je trockener und länger abgelagert das Holz ist, desto größer
dürfen die Stücke sein. Bewährt hat sich i.d.R. eine Kantenhöhe von 10 -15 cm. Die Scheite müssen
mindestens einmal gespalten sein!
Der Verbrennungsvorgang im Holzvergaser-Heizkessel ist darauf aufgebaut, dass das im Holz entstehende
Holzgas möglichst ungehindert aus dem Holzscheit austreten kann. Hierfür ist eine große Oberfläche des
Holzscheites wichtig. Eine ausreichend große Oberfläche wird durch das Spalten der Holzscheite erzeugt.
Ungespaltenes Rundholz ist für die Verbrennung in einem Holzvergaser-Heizkessel nur sehr bedingt geeignet, da es im Verhältnis zu seinem Volumen die kleinste Oberfläche hat. Auch kleine Rundhölzer sollten
daher immer mindestens einmal gespalten werden. Vielfach wird Nadelholz gröber aufgespalten als Laubholz, da durch das geringere spezifische Gewicht auch große Nadelholzscheite einfach zu handhaben sind.
Durch die gröberen Stücke wird die Gasbildung beeinträchtigt und dadurch die Leistung vermindert. Nadelholz sollte daher genauso fein aufgespalten werden wie Laubholz.
Für die Verbrennungsqualität und den Kesselwirkungsgrad spielt die verwendete Holzart keine große Rolle.
Der Energiegehalt einer Kesselfüllung wird aber erheblich von der Holzart beeinflusst. Aufgrund der geringeren Dichte hat eine Füllung mit Nadelholz einen wesentlich geringeren Energiegehalt als eine Brennstofffüllung Hartholz. Bei der Auslegung des Kessels ist dieser Sachverhalt unbedingt zu berücksichtigen.
21
3.2 Der richtige Anlagenbetrieb
Es ist ein weit verbreiteter Irrglaube, dass das Gebäude nur dann ausreichend mit Wärme versorgt wird,
wenn der Holzvergaser-Heizkessel in Betrieb ist. Von dieser Vorstellung, die für Öl- Gaskessel, Kokskessel
sowie alte Obere-Abbrandkessel ohne Pufferspeicher zutreffend ist, muss man sich bei einer modernen
Holzvergaserheizung unbedingt trennen. Nicht etwa der Holzkessel, sondern der Pufferspeicher versorgt
das Gebäude mit Wärme.
Es ist erforderlich zu erkennen, dass die Kesselleistung bei einem Festbrennstoffkessel nicht die wichtigste
Angabe ist. Viel entscheidender für den Anlagenbetrieb ist die Energiemenge, die in einer Kesselfüllung
Brennholz vorhanden ist. Die Kesselleistung sagt dann nur etwas darüber aus, wie schnell dem Gebäude
diese Energiemenge zur Verfügung gestellt wird.
Leider ist die Angabe der in einer Holzfüllung gespeicherten Energiemenge von sehr vielen Faktoren (Kesseltyp, Holzart, Scheitgröße, Holzfeuchte etc.) abhängig. In Kapitel 6 werden Anhaltswerte für die Energiemenge einer Brennstofffüllung angegeben.
Der Holzvergaser-Heizkessel hat in einer modernen Holzheizungsanlage „nur“ die Funktion eines Ladegerätes, das den Pufferspeicher bei Bedarf neu auflädt. Er muss also nicht ständig in Betrieb sein.
Wie oft der Holzvergaser-Heizkessel an einem bestimmten Tag im Jahr in Betrieb sein muss, richtet sich
zum einen nach der Auslegung von Pufferspeicher und Holzvergaser-Heizkessel und zum anderen nach
dem aktuellen Wärmebedarf. Dieser ist von der Außentemperatur und dem Brauchwasserbedarf abhängig
und kann über das Jahr sehr stark schwanken.
Die richtige Auslegung von Heizkessel und Pufferspeicher wird in Kapitel 2.1 beschrieben. An dieser Stelle
soll noch einmal darauf hingewiesen werden, dass wir in unseren Gewährleistungsbedingungen für den
Betrieb von Holzvergaser-Heizkesseln ein Puffervolumen von mindestens 55 ltr. pro kW Kesselleistung vorschreiben! Damit ist der Puffer so ausreichend dimensioniert, dass die Energie von etwa einer
Brennstofffüllung vom Pufferspeicher aufgenommen werden kann. Die Firma Künzel Heiztechnik GmbH
empfiehlt jedoch ausdrücklich, ein höheres Puffervolumen von 75 oder 100 l / kW einzuplanen.
Die elektronischen Schaltfelder ermöglichen die Abfrage der Puffertemperaturen. Weiterhin wird über eine
Warnleuchte angezeigt, wann der Pufferspeicher geladen ist.
Wenn die Heizungsanlage nur sehr wenig Wärme abnimmt und auch der Pufferspeicher keine Kapazität
mehr hat, kann der Kessel die erzeugte Leistung nicht mehr abgeben. Als natürliche Folge hiervon steigt
die Kesseltemperatur an und das Gebläse schaltet bei Erreichen der eingestellten Kessel-Soll- Temperatur
ab.
Auch wenn das Gebläse (z.B. wegen Übertemperatur) abschaltet, geht der Ausgasungsprozess im Holz,
wenn auch mit stark verminderter Leistung, weiter. Das bedeutet, dass auch bei abgeschaltetem Gebläse
erhebliche Mengen Schwelgase und damit auch Teer gebildet werden (Schwelbrand). Bei stehendem Gebläse findet aber keine kontrollierte Verbrennung der Gase mehr statt, so dass der Teer an den kalten Kesselwänden nahezu ungehindert kondensieren kann. Es baut sich eine Teerschicht auf, die weit über das im
Normalbetrieb vorhandene Maß hinauswächst. Hierdurch wird dann der Betrieb des Holzvergaser-Heizkessels erheblich behindert und es kommt zu gravierenden Leistungseinbußen oder Betriebsstörungen.
Es gilt daher, so zu heizen, dass das Abschalten des Gebläses unter allen Umständen vermieden wird.
Wichtig: Die Gebläseabschaltung bei Erreichen der Kessel-Soll-Temperatur ist keine Regelfunktion sondern
eine Sicherheitsfunktion!
Es ist daher vom Betreiber sicherzustellen, dass während des Betriebes des Holzvergaser-Heizkessels immer die volle Kesselleistung abgenommen werden kann. Hierfür ist ein ausreichend dimensionierter Pufferspeicher mit einem Volumen von 55 -100 l / kW Kesselleistung notwendig.
Heizen Sie nur, wenn Sie wirklich Wärme benötigen. Bevor Sie also den Holzkessel neu mit Brennstoff
22
befüllen, müssen Sie kontrollieren, wie voll ihr Pufferspeicher geladen ist. Die Brennstoffmenge, die im konkreten Fall nachgelegt werden darf, ist je nach Tages-, Jahreszeit und Witterung sehr stark unterschiedlich.
Wir empfehlen daher, im Zweifelsfall lieber etwas zu wenig Brennstoff aufzulegen als zuviel. Teilen Sie die
Heizperioden über den Tag so ein, dass der Pufferspeicher abends vollständig entleert ist. Heizen Sie den
Kessel am Abend neu an, so kann der Kessel auch bei eingeschalteter Nachtabsenkung mit voller Leistung
betrieben werden und die Puffer sind morgens noch gut geladen. Hierdurch wird dann das Aufheizen des
Gebäudes nach der Nachtabsenkung erheblich beschleunigt.
23
4 Systemvorschläge für Holzheizungsanlagen
Im Folgenden werden sieben Anlagenvorschläge für bewährte Holzheizungsanlagen vorgestellt. Je nach
Anlagentyp ergeben sich unterschiedliche Funktionalitäten, insbesondere bei der Brauchwasserbereitung
und bei Sommer- und Winterbetrieb. Dieses ist bei der Auswahl zu beachten.
Technische Änderungen an den Systemvorschlägen behalten wir uns vor.
Für Funktionsprobleme, die aus der Verwendung von anderen als Original-Bauteilen der Künzel Heiztechnik GmbH resultieren, übernehmen wir keine Haftung. Dieses gilt im besonderen für Steuerungen anderer
Hersteller. Ebenfalls übernehmen wir für Hydraulikprobleme, die sich aus den bauseitigen Verhältnissen
ergeben, keine Haftung.
•
Anlagenvorschlag A: Holzheizungsanlage mit Hygienekombipuffer
•
Anlagenvorschläge C, E, F: kombinierte Holz-/ Öl-/Gasheizungsanlage mit Pufferspeicher
•
Anlagenvorschlag D: kombinierte Holz-/ Öl-/Gasheizungsanlage mit Hygienekombipuffer
•
Anlagenvorschlag G: Holzheizungsanlage mit Pufferspeicher und nebenstehendem Brauchwas
serboiler
4.1 Legende zu den Schemata
Nr. 1 Bauteil
HV-Kessel
Nr. 22
Bauteil
Anlegethermostat
2 Kessel-Schaltfeld
23
Ölkessel-Sockel
3 Öl-/ Gas-Kessel
25
Gastherme
5 Regelgerät(e)
26
Automix
6 Thermomix-Ventil
27
Boilerthermostat
7 Pufferspeicher
30
Thermostat 1x Umschaltkontakt
8 Hygienekombipuffer
31
Sonnenkollektor
10 Warmwasser-Boiler
32
Hygienekombipuffer
11 Umschaltventil
33
Solar-Brauchwasserspeicher
12 3-Wege-Heizungsmischer
34
Solarregelung
13 Armaturensatz
35
Solarstation
15 Kesselkreispumpe
37
4-Wege-Heizungsmischer
16
Ölkesselpumpe
38
Anlegethermostat
18
Heizungspumpe
40
Pumpen-/ Umschaltregelung
20
Boilerladepumpe
41
Frischwasser-Mischventil
21
Rückschlagklappe
24
Anmerkungen:
•
Bei Einsatz eines Ölkessels nur zwei hydraulische Anschlüsse belegen, da sonst wegen der Durch
mischung keine ausreichenden Temperaturen erreicht werden können.
•
Für das Umschaltventil und den 3-Wege-Heizungsmischer gilt: Bei Ventilen anderer Hersteller kann die Einbaulage variieren.
•
Bezüglich der Kesselkreispumpe ist zu beachten, dass im Kesselkreis keine Rückschlagklappen verbaut werden dürfen.
4.2 Holzheizungsanlage mit Kombipufferspeicher nach Anlagenvorschlag A
Die Anlagenvorschläge nach Bild A1 ermöglichen den Bau einer günstigen und platzsparenden Holzheizungsanlage mit ungeregelter Brauchwasserbereitung.
Funktionsbeschreibung:
Damit der Holzvergaser-Heizkessel wirksam vor übermäßig starker Verteerung und Korrosion geschützt
wird, ist es notwendig, dass der Kessel so schnell wie möglich auf eine ausreichend hohe Betriebstem
peratur gebracht wird. Aus diesem Grund öffnet das Thermomix-Ventil erst bei einer Temperatur von mehr
als 63° C.
Jetzt lädt der Holzkessel den Kombipufferspeicher solange auf, bis am oberen Pufferfühler die Umschalt
temperatur überschritten wird. Erst jetzt wird vom Holzkesselschaltfeld die Heizungspumpe freigeschaltet.
Im normalen Heizbetrieb regeln die Stellung des Heizungsmischers und die Thermostatventile, ob der
Pufferspeicher geladen wird oder nicht. Wenn die Heizungsanlage wenig Energie anfordert, da entweder
die Thermostat-Ventile an den Heizkörpern weitgehend geschlossen sind oder die witterungsgeführte Heizungsregelung über den Heizungsmischer eine niedrigere Vorlauftemperatur im Heizkreis einstellt, wird der
Pufferspeicher geladen. Wird hingegen mehr Leistung abgefordert als der Holzvergaser- Heizkessel momentan erzeugt, wird der Pufferspeicher entladen. Dies tritt z.B. beim Anheizen, in der Ausbrandphase oder
nachts, wenn der Holzvergaser-Heizkessel ausgebrannt ist, auf.
Ist der Holzvergaser-Heizkessel leergebrannt, sinkt die Kesseltemperatur unter die Pumpen-AusschaltTemperatur. Wenn nun die Kesseltemperatur innerhalb der „Ausbrandzeit“ nicht wieder über die PumpenEinschalt-Temperatur steigt, geht der Holzvergaser-Heizkessel in den Pufferbetrieb über. Die Heizungspumpe bleibt nun solange freigeschaltet, bis die obere Puffertemperatur unter die Umschalttemperatur
sinkt. Erst jetzt wird auch die Heizungspumpe ausgeschaltet. Hierdurch wird sichergestellt, dass der obere
Teil des Pufferspeichers nicht weiter entladen wird und sich damit noch ausreichend warmes Brauchwasser
in ihm befindet.
Einstellungen:
Die Kesselminimaltemperaturbegrenzung des Automix (26) wird auf Minimum gestellt. Der Elektroan
schluss erfolgt über eine normale Steckdose.
Am Holzkesselschaltfeld ist die Pufferüberwachung auf den Modus „Bedingt“ zu stellen. Die Heizungspumpe wird an den Anschluss „Umschaltventil“ des Holzkessel-Schaltfeldes (2) angeschlossen. Der Anschluss
muss so erfolgen, dass die Heizungspumpe Strom hat, wenn der Holzkessel warm ist. Die Umschalttemperatur sollte auf die gewünschte minimale Brauchwassertemperatur eingestellt werden.
Um eine Art der Boilervorrangschaltung zu realisieren, stellen Sie für diese Anlagen an dem HolzkesselSchaltfeld neben der bedingten Pufferüberwachung noch den Parameter für das Ausschalten der externen
25
Heizung auf „Schaltung nach oberer Puffertemperatur“. Die Heizungspumpe wird nun erst freigeschaltet,
wenn die gewünschte Brauchwassertemperatur im Kombipuffer erreicht ist. Für den Warmwasseranschluss
an den Kombipufferspeicher (8) muss das Frischwasser-Mischventil von Künzel Heiztechnik GmbH (41)
benutzt werden. Er enthält alle notwendigen Bauteile. Das Brauchwasser aus dem Kombipuffer wird mit
Kaltwasser gemischt, so dass die Wassertemperatur in der Leitung auf bis zu 60° C eingestellt werden
kann. Temperaturen über 60° C sind nicht zulässig! Auch bei niedrigen Brauchwassertemperaturen besteht
nicht die Gefahr der Legionellenbildung im Boiler, da die Brauchwassertemperatur im Kombipuffer der Temperatur des Heizungswassers entspricht und je nach Ladezustand bis zu 90° C betragen kann.
Allgemeine Informationen:
Vergewissern Sie sich, ob die Kesselkreispumpe (15) und die Heizungspumpe (18) richtig aufeinander abgestimmt sind. Lesen Sie dazu den Abschnitt „Auslegung der Kesselkreispumpe“ in der Bedienungsnaleitung. Wir empfehlen, das Thermomix-Ventil und die Pufferspeicher allseitig absperrbar einzubauen, um
eine einfache Wartung der Anlage zu ermöglichen.
Lesen Sie vor der Installation die Betriebs- und Montageanleitungen aller Geräte. Achten Sie darauf, dass
die Fühler des Holzkesselschaltfeldes nicht mit denen der Heizungselektronik vertauscht werden.
Die Verdrahtung der Anlage darf nur vom Fachelektriker vorgenommen werden, es dürfen keine PVC- Kabel im Kessel verlegt werden. Verwenden Sie hitzebeständige Silikonkabel.
Anlagenvorschlag A mit Regelung BD 600 oder BD 600 A
Anstelle des Automix-Ventils kann auch eine witterungsgeführte Heizungsregelung BD 600 (nur in Ver
bindung mit dem Schaltfeld TS 614) gewählt werden. Für andere Kesselschaltfelder wird die Heizungs
regelung BD 600 A verwendet. Eine solche Schaltung zeigt Bild A3.
Der Einsatz einer Heizungsregelung empfiehlt sich, wenn mehrere Heizkreise angesteuert werden sollen,
oder wenn der größere Regelungskomfort der Heizungsregelung gefordert wird.
Der Kesselfühler der Heizungsregelung muss am Pufferspeicher montiert werden. Ist der Kesselfühler nicht
am Pufferspeicher montiert, ist eine Entladung des Puffers nicht möglich. Die Boilervorrangschaltung der
Heizungsregelung darf nicht abgeschaltet werden. Wir empfehlen, auch die Kessel-Speicheranfahrentlastung bei diesem Hydraulikvorschlag zu aktivieren. Sie sind im Auslieferungszustand abgeschaltet.
Hydraulikpläne:
Abbildung 14: Anlagenvorschlag A Bild 1: Holzheizungsanlage mit Kombipuffer
26
Abbildung 15: Anlagenvorschlag A Bild 2: Holzheizungsanlage mit Pufferreihenschaltung
Abbildung 16: Anlagenvorschlag A Bild 3: Holzheizungsanlage mit Pufferreihenschaltung und
Heizungsregelung
27
Elektroplan:
Abbildung 17: Elektroplan Anlagenvorschlag A
Anlagenvorschlag C
Dieser Anlagenvorschlag ermöglicht den Bau einer günstigen und platzsparenden kombinierten Holz- Öl- /
Gasheizungsanlage mit separater, gesteuerter Brauchwasserbereitung. Mit diesem Systemvorschlag kann
die Pufferkapazität besser ausgenutzt werden. Weiterhin wird durch die räumliche Trennung von Brauchwasserspeicher und Pufferspeicher ein höherer Regelkomfort ermöglicht. Im Sommerbetrieb können bei
einer Pufferreihenschaltung alle Puffer problemlos für die Brauchwasserbereitung genutzt werden.
als 63° C. Die Kesselkreispumpe schaltet sogar erst bei einer Temperatur von 70° C ein. Wenn die Kesselkreispumpe freigeschaltet wird, schaltet parallel dazu das Umschaltventil in Stellung „Holz“ und der ext.
Brenner wird vom Schaltfeld gesperrt. Im normalen Heizbetrieb regeln die Stellung des Heizungsmischers
und die Thermostatventile, ob der Pufferspeicher geladen wird oder nicht. Wenn die Heizungsanlage wenig
Energie anfordert, da entweder die Thermostat-Ventile an den Heizkörpern weitgehend geschlossen sind
oder die witterungsgeführte Heizungsregelung über den Heizungsmischer eine niedrigere Vorlauftemperatur im Heizkreis einstellt, wird der Pufferspeicher geladen. Wird hingegen mehr Leistung abgefordert als der
Holzvergaser-Heizkessel momentan erzeugt, wird der Pufferspeicher entladen. Dies tritt z.B. beim Anheizen, in der Ausbrandphase oder nachts, wenn der Holzvergaser-Heizkessel ausgebrannt ist, auf.
Wenn der Brauchwasserspeicher Wärme anfordert, wird von der Heizungselektronik der Heizbetrieb unterbrochen und der Brauchwasserspeicher geladen. Ist der Holzvergaser-Heizkessel leergebrannt, sinkt die
Kesseltemperatur unter die Pumpen-Ausschalt-Temperatur. Wenn nun die Kesseltemperatur innerhalb der
28
„Ausbrandzeit“ nicht wieder über die Pumpen-Einschalt-Temperatur steigt, geht der Holzvergaser-Heizkessel in den Pufferbetrieb über.
Das Umschaltventil bleibt nun solange in der Stellung „Holz“ bis die obere Puffertemperatur unter die Umschalttemperatur gesunken ist. Der externe Brenner bleibt in dieser Zeit ebenfalls gesperrt. Wenn die obere
Puffertemperatur die Umschalttemperatur unterschreitet, fährt das Umschaltventil in Stellung „Extern“ und
der externe Brenner wird freigegeben. Jetzt arbeitet die Heizungsanlage wie eine normale Öl-/ Gasheizung.
Einstellungen:
Die Pufferüberwachung des Holzkesselschaltfeldes muss auf „Stetig“ stehen. Dies ist bei allen Schalt
feldern die Standardeinstellung. Wählen Sie am Holzkesselschaltfeld 414 die Umschalttemperatur von
Pufferbetrieb auf Öl- / Gasbetrieb so, dass die Umschalttemperatur 5° C über der eingestellten Brauchwassertemperatur liegt (z.B. Brauchwasser 55° C, Umschalttemperatur 60° C). Lesen Sie hierzu unbedingt die
Schaltfeldanleitung! Bei dem Holzkesselschaltfeld TS 614 entfällt diese Einstellung, sie wird automatisch
durchgeführt.
Damit die Heizungsregelung auch bei Betrieb des Holzkessels einwandfrei arbeitet, muss bei der Heizungsregelung die Kessel- und Speicheranfahrentlastung ausgeschaltet werden. Lesen Sie hierzu bitte die
Bedienungsanleitung der Heizungselektronik. Der Handregler für die Kesseltemperatur am Öl- / Gaskessel
muss bei Automatikbetrieb auf Maximum (Anschlag rechts) stehen. Die Regelung der Kesseltemperatur
wird dann von der Elektronik übernommen.
Bei allen Vorschlägen nach Anlagenvorschlag C ist kein Parallelbetrieb von Holz und Öl- / Gaskessel möglich. Jeder Kessel muss so ausgelegt werden, dass er den ganzen Wärmebedarf der Anlage decken kann.
Sollen aber Holz- und Ölkessel parallel betrieben werden können oder kann die Elektronik eines fremden Öl- /Gaskessels nicht mit kaltem Kesselfühler betrieben werden (Anfahrentlastung), muss die Anlage
nach Sonderanlage 10 ausgeführt werden. Die Boilerladepumpe (20) darf nicht zu groß gewählt werden.
Es genügt eine kleine Zirkulationspumpe (z.B. Grundfos UPS 25-20). Während der Boilerladung soll der
Pufferspeicher nicht rückwärts durchspült werden, solange der Holzkessel voll in Betrieb ist. Wird der Boiler
absperrbar eingebaut, kann die Wassermenge auch noch über die Schieberstellung beeinflusst werden.
Der Einbau einer Rückschlag-klappe (21) ist unbedingt notwendig.
Bei einigen Anlagen kann sich der Boiler im Holzbetrieb trotz abgeschalteter Boilerladepumpe über die
eingestellte Temperatur hinaus erwärmen. Dieses geschieht durch Schwerkraftzirkulation über den Pufferspeicher. In diesen Fällen muss ein Magnetventil in die Boilerladeleitung eingebaut werden, das parallel mit
der Boilerladepumpe geschaltet wird. Das Magnetventil ist bauseits zu stellen.
Vergewissern Sie sich, dass das Mischerküken im Umschaltventil (11) die richtige Einbaulage hat und dass
der elektrische Anschluss des Umschaltventils an das Holzkesselschaltfeld korrekt ist. Das Umschaltventil
sollte absperrbar eingebaut werden.
Achten Sie unbedingt auf die richtige Abstimmung der Kesselkreispumpe (15) und der Heizungspumpe
(18). Lesen Sie dazu den Abschnitt „Auslegung der Kesselkreispumpe“ in der Bedienungsanleitung.
Überprüfen Sie mindestens einmal im Jahr den Zustand der Schutzanode im Warmwasserboiler, eine defekte Anode kann zur vorzeitigen Zerstörung des Boilers führen.
Wir empfehlen, das Thermomix-Ventil und die Pufferspeicher allseitig absperrbar einzubauen, um eine einfache Wartung der Anlage zu ermöglichen.
Lesen Sie vor der Installation die Betriebs- und Montageanleitungen aller Geräte. Die Verdrahtung der
Anlage darf nur vom Fachelektriker vorgenommen werden, es dürfen keine PVC-Kabel im Kessel verlegt
werden. Verwenden Sie hitzebeständige Silikonkabel.
29
Hydraulikpläne:
Abbildung 18: Anlagenvorschlag C Bild 1: Holz-Öl-Heizungsanlage mit separatem Boiler
Abbildung 19: Anlagenvorschlag C Bild 2: Holz-Öl-Heizungsanlage mit separatem Boiler und Pufferreihenschaltung
30
Elektroplan:
Abbildung 20: Elektroplan Anlagenvorschlag C
4.4 Kombinierte Holz-Öl-/ Gasheizungsanlage mit Kombipuffer nach
Anlagenvorschlag D
Gasheizungsanlage mit nicht gesteuerter Brauchwasserbereitung. Ein Parallelbetrieb von Holzkessel und
Öl- / Gaskessel ist bei diesen Anlagen grundsätzlich möglich, werksseitig aber nicht vorgesehen.
als 63° C. Die Kesselkreispumpe schaltet sogar erst bei einer Temperatur von 70° C ein. Wenn die Kesselkreispumpe freigeschaltet wird, schaltet parallel dazu die Ölkesselpumpe aus und der externe Brenner
wird vom Schaltfeld gesperrt. Im normalen Heizbetrieb regeln die Stellung des Heizungsmischers und die
Thermostatventile, ob der Pufferspeicher geladen wird oder nicht. Wenn die Heizungsanlage wenig Energie anfordert, da entweder die Thermostat-Ventile an den Heizkörpern weitgehend geschlossen sind oder
die witterungsgeführte Heizungsregelung über den Heizungsmischer eine niedrigere Vorlauftemperatur
im Heizkreis einstellt, wird der Pufferspeicher geladen. Wird hingegen mehr Leistung abgefordert als der
Holzvergaser- Heizkessel momentan erzeugt, wird der Pufferspeicher entladen. Dies tritt z.B. beim AnheiTechnische Änderungen vorbehalten
31
zen, in der Ausbrandphase oder nachts, wenn der Holzvergaser-Heizkessel ausgebrannt ist, auf. Wenn der
Brauchwasserspeicher Wärme anfordert, wird von der Heizungselektronik der Heizbetrieb unterbrochen
und der Brauchwasserspeicher geladen.
Ist der Holzvergaser-Heizkessel leergebrannt, sinkt die Kesseltemperatur unter die Pumpen-AusschaltTemperatur. Wenn nun die Kesseltemperatur innerhalb der „Ausbrandzeit“ nicht wieder über die PumpenEinschalt-Temperatur steigt, geht der Holzvergaser-Heizkessel in den Pufferbetrieb über.
Die Ölkesselpumpe bleibt solange aus, bis die obere Puffertemperatur unter die Umschalttemperatur gesunken ist. Der externe Brenner bleibt in dieser Zeit ebenfalls gesperrt. Wenn die obere Puffertemperatur
die Umschalttemperatur unterschreitet, schaltet sich die Ölkesselpumpe ein und der externe Brenner wird
freigegeben.
Damit der Holzkessel den Ölkessel nicht wieder abschaltet, wenn die Temperatur am oberen Pufferfühler
die Umschalttemperatur überschreitet, ist bei dieser Anlage die bedingte Pufferüberwachung auf jeden Fall
zu verwenden.
Einstellungen:
Wählen Sie am Holzkesselschaltfeld die Umschalttemperatur von Pufferbetrieb auf Öl- / Gasbetrieb so,
dass die Umschalttemperatur 5° C über der eingestellten Brauchwassertemperatur liegt (z.B. Brauchwas
ser 55° C, Umschalttemperatur 60° C). Lesen Sie hierzu unbedingt die Schaltfeldanleitung! Am Holzkesselschaltfeld muss die Betriebsart der Pufferüberwachung umgestellt werden. Werksseitig ist das Schaltfeld
auf stetige Pufferüberwachung eingestellt. Für diese Anlagen ist aber die bedingte Pufferüberwachung
zwingend notwendig. Lesen Sie hierzu unbedingt die Schaltfeldanleitung!
Bei der bedingten Pufferüberwachung wird bei Unterschreiten der Umschalttemperatur von Holz- / Puf
ferbetrieb auf Öl- / Gasbetrieb umgeschaltet. Der Öl- / Gasbrenner kann erst wieder vom Schaltfeld gesperrt werden, nachdem die START -Taste oder der Türkontaktschalter betätigt worden sind. In Ausnahmefällen kann aber auch der Betrieb der Anlage mit stetiger Pufferüberwachung sinnvoll sein. In diesem
Betriebsmodus wird der externe Brenner abgeschaltet, sobald die Umschalttemperatur im Pufferspeicher
wieder überschritten wird. Hiermit wird verhindert, dass der Pufferspeicher bei Öl- Gasbetrieb weiter als bis
zur Brauchwassertemperatur erwärmt wird. Diese Einstellung eignet sich für Heizungen mit Fußbodenheizung oder wenn der Öl-/ Gaskessel nur zur Frostfreihaltung eingesetzt werden soll. Damit die Heizungsregelung auch bei Betrieb des Holzkessels einwandfrei arbeitet, muss die Kessel- und Speicheranfahrentlastung ausgeschaltet werden. Lesen Sie hierzu bitte die Bedienungsanleitung der Heizungselektronik. Der
Speicherfühler der Heizungselektronik muss in die mittlere Tauchhülse des Kombipuffers gesteckt werden,
da eine vollständige Boilerladung sonst nicht sichergestellt ist. Der Handregler für die Kesseltemperatur
am Öl- / Gaskessel muss bei Automatikbetrieb auf Maximum (Anschlag rechts) stehen. Die Regelung der
Ölkesseltemperatur wird dann von der Heizungselektronik übernommen. Bei diesem Anlagenvorschlag hat
die Öl- / Gaskesselpumpe (20) zwei Funktionen, die auch eine unterschiedliche Ansteuerung erfordern. Im
Heizbetrieb ist die Pumpe für die Zirkulation durch den Ölkessel zwingend erforderlich. Sowohl Holzkessel
als auch Ölkessel sind hydraulisch mit dem Pufferspeicher verbunden. Dieser wirkt also für beide Kessel
als hydraulische Weiche. Dies bedeutet, dass die Heizungspumpe keinen der beiden Kessel durchströmen
kann. Jeder Kessel benötigt demnach seine eigene „Ladepumpe“. Im Heizbetrieb muss die Ölkesselpumpe
immer dann laufen, wenn der Ölkessel freigeschaltet ist. Sie wird daher am Holzkesselschaltfeld an den
Kontakt „Umschaltventil“ angeschlossen. Es ist die Phase zu benutzen, die Strom hat, wenn der HV „kalt“
ist.
Soll die Heizungsanlage z.B. im Sommer nur Brauchwasser erwärmen und soll dieses ausschließlich mit
dem Öl-/Gaskessel geschehen, darf die Ölkesselpumpe aus Energiespargründen nur dann laufen, wenn
tatsächlich Wärme für den Brauchwasserbereiter benötigt wird. Sie fungiert dann als Boilerladepumpe und
wird vom entsprechenden Kontakt des Ölkesselschaltfeldes mit Strom versorgt.
Damit nicht von beiden Schaltfeldern gleichzeitig Strom auf die Pumpe gegeben werden kann, empfehlen
wir den Einbau eines handbetätigten Wechselschalters, um im Sommerbetrieb wenn nur der Öl- Gaskessel
läuft, die Pumpe (20) als reine Boilerladepumpe zu verwenden.
32
Achtung: Bei Anlagen nach Bild D2 kann der zusätzliche Pufferspeicher im Sommerbetrieb nicht für die
Brauchwasserbereitung genutzt werden.
Für den Warmwasseranschluss an den Kombipuffer (8) muss das Frischwasser-Mischventil von Künzel Heiztechnik GmbH (41) benutzt werden, er enthält alle notwendigen Bauteile. Das Brauchwasser
aus dem Kombipuffer wird mit Kaltwasser gemischt, so dass die Wassertemperatur in der Leitung auf
bis zu 60° C eingestellt werden kann. Temperaturen über 60° C sind nicht zulässig! Auch bei niedrigen
Brauchwassertemperaturen besteht nicht die Gefahr der Legionellenbildung im Boiler, da die Brauchwassertemperatur im Kombipuffer der Temperatur des Heizungswassers entspricht und je nach Ladezustand
bis zu 90° C betragen kann.
(18). Lesen Sie dazu den Abschnitt „Auslegung der Kesselkreispumpe“ in der Bedienungsanleitung. Wir
empfehlen das Thermomix-Ventil und die Pufferspeicher allseitig absperrbar einzubauen, um eine einfache
Wartung der Anlage zu ermöglichen.
Lesen Sie vor der Installation die Betriebs- und Montageanleitungen aller Geräte, achten Sie darauf, dass
die Fühler des Holzkesselschaltfeldes nicht mit denen der Heizungselektronik vertauscht werden. Die
Verdrahtung der Anlage darf nur vom Fachelektriker vorgenommen werden, es dürfen keine PVC- Kabel im
Kessel verlegt werden. Verwenden Sie hitzebeständige Silikonkabel.
Der Einbau einer Rückschlagklappe (21) ist unverzichtbar.
Hydraulikpläne:
Abbildung 21: Anlagenvorschlag D Bild 1: Holz-Öl-Heizung mit Kombipuffer
33
Abbildung 22: Anlagenvorschlag D Bild 2: Holz-Öl-Heizung mit Kombipufferreichenschaltung
Elektroplan:
Abbildung 23: Elektroplan Anlagenvorschlag D
34
Anlagenvorschlag F
Gasheizungsanlage mit separatem, gesteuertem Brauchwasserbereiter. Mit diesem Systemvorschlag kann
die Pufferkapazität besser ausgenutzt werden. Dieses System empfiehlt sich zum Beispiel bei niedrigen
Kellerdecken. Weiterhin wird durch die räumliche Trennung von Brauchwasserspeicher und Pufferspeicher
ein höherer Regelkomfort ermöglicht. Im Sommerbetrieb können bei einer Pufferreihenschaltung alle Puffer
problemlos für die Brauchwasserbereitung genutzt werden.
als 63° C. Die Kesselkreispumpe schaltet sogar erst bei einer Temperatur von 70° C ein. Wenn die Kesselkreispumpe freigeschaltet wird, schaltet parallel dazu das Umschaltventil in Stellung „Holz“ und der externe
Brenner wird vom Schaltfeld gesperrt. Im normalen Heizbetrieb regeln die Stellung des Heizungsmischers
und die Thermostatventile, ob der Pufferspeicher geladen wird oder nicht. Wenn die Heizungsanlage wenig
Energie anfordert, da entweder die Thermostat-Ventile an den Heizkörpern weitgehend geschlossen sind
oder die witterungsgeführte Heizungsregelung über den Heizungsmischer eine niedrigere Vorlauftemperatur im Heizkreis einstellt, wird der Pufferspeicher geladen. Wird hingegen mehr Leistung abgefordert, als
der Holzvergaser- Heizkessel momentan erzeugt, wird der Pufferspeicher entladen. Dies tritt z.B. beim Anheizen, in der Ausbrandphase oder nachts, wenn der Holzvergaser-Heizkessel ausgebrannt ist, auf. Wenn
der Brauchwasserspeicher Wärme anfordert, wird von der Heizungselektronik der Heizbetrieb unterbrochen
und der Brauchwasserspeicher geladen. Ist der Holzvergaser-Heizkessel leergebrannt, sinkt die Kesseltemperatur unter die Pumpen-Ausschalt- Temperatur. Wenn nun die Kesseltemperatur innerhalb der „Ausbrandzeit“ nicht wieder über die Pumpen-Einschalt-Temperatur steigt, geht der Holzvergaser-Heizkessel in
den Pufferbetrieb über. Das Umschaltventil bleibt nun solange in der Stellung „Holz“ bis die obere Puffertemperatur unter die Umschalttemperatur gesunken ist. Der externe Brenner bleibt in dieser Zeit ebenfalls
gesperrt. Wenn die obere Puffertemperatur die Umschalttemperatur unterschreitet, fährt das Umschaltventil
in Stellung „Extern“ und der externe Brenner wird freigegeben. Jetzt arbeitet die Heizungsanlage wie eine
normale Öl-/ Gasheizung.
Einstellungen:
Die Pufferüberwachung des Holzkesselschaltfeldes muss auf „Stetig“ stehen. Dies ist bei allen Schalt
feldern die Standardeinstellung. Wählen Sie am Holzkesselschaltfeld 414 die Umschalttemperatur von
Pufferbetrieb auf Öl- / Gasbetrieb so, dass die Umschalttemperatur 5° C über der eingestellten Brauchwassertemperatur liegt (z.B. Brauchwasser 55° C, Umschalttemperatur 60° C). Lesen Sie hierzu unbedingt die
Schaltfeldanleitung! Bei dem Holzkesselschaltfeld TS 614 entfällt diese Einstellung, sie wird automatisch
durchgeführt. Damit die Heizungsregelung auch bei Betrieb des Holzkessels einwandfrei arbeitet, muss
die Kessel- und Speicheranfahrentlastung ausgeschaltet werden. Lesen Sie hierzu bitte die Bedienungsanleitung der Heizungselektronik. Der Handregler für die Kesseltemperatur am Öl- / Gaskessel muss bei
Automatik-betrieb auf Maximum (Anschlag rechts) stehen. Die Regelung der Kesseltemperatur wird dann
von der Elektronik übernommen.
Bei allen Vorschlägen nach Anlagenvorschlag F ist kein Parallelbetrieb von Holz und Öl- / Gaskessel möglich. Jeder Kessel muss so ausgelegt werden, dass er den ganzen Wärmebedarf der Anlage decken kann.
35
Sollen aber Holz- und Ölkessel parallel betrieben werden können oder kann die Elektronik eines fremden
Öl- /Gaskessels nicht mit kaltem Kesselfühler betrieben werden (Anfahrentlastung), muss die Anlage nach
Sonderanlage 10 ausgeführt werden.
Die Boilerladepumpe (20) darf nicht zu groß gewählt werden. Es genügt eine kleine Zirkulationspumpe
(z.B. Grundfos UPS 25-20). Während der Boilerladung soll der Pufferspeicher nicht rückwärts durchspült
werden, solange der Holzkessel voll in Betrieb ist. Wird der Boiler absperrbar eingebaut, kann die Wassermenge auch noch über die Schieberstellung beeinflusst werden. Der Einbau einer Rückschlag-klappe (21)
ist unbedingt notwendig.
Vergewissern Sie sich, dass das Mischerküken im Umschaltventil (11) die richtige Einbaulage hat und dass
der elektrische Anschluss des Umschaltventils an das Holzkesselschaltfeld korrekt ist. Das Umschaltventil
sollte absperrbar eingebaut werden.
(18). Lesen Sie dazu den Abschnitt „Auslegung der Kesselkreispumpe“ in der Bedienungsanleitung. Überprüfen Sie mindestens einmal im Jahr den Zustand der Schutzanode im Warmwasserboiler, eine defekte
Anode kann zur vorzeitigen Zerstörung des Boilers führen.
die Fühler des Holzkesselschaltfeldes nicht mit denen der Heizungselektronik vertauscht werden. Die
Verdrahtung der Anlage darf nur vom Fachelektriker vorgenommen werden, es dürfen keine PVC-Kabel im
Kessel verlegt werden. Verwenden Sie hitzebeständige Silikonkabel.
Hydraulikpläne:
Abbildung 24: Anlagenvorschlag F Bild 1: Holz-Öl-Heizungsanlage mit nebenstehendem Ölkessel und
separatem Boiler
36
Abbildung 25: Anlagenvorschlag F Bild 2: Holz-Öl-Heizungsanlage mit nebenstehendem Ölkessel, Pufferreihenschaltung und separatem Boiler
Elektroplan:
Abbildung 26: Elektroplan Anlagenvorschlag F
37
4.6 Holzheizungsanlage mit Pufferspeicher und Brauchwasserboiler nach
Anlagenvorschlag G
Mit dem Systemvorschlag nach Anlagenvorschlag G kann die Pufferkapazität besser ausgenutzt werden
als bei den Anlagen nach Anlagenvorschlag A. Weiterhin wird durch die räumliche Trennung von Brauchwasserspeicher und Pufferspeicher ein höherer Regelkomfort ermöglicht. Im Sommerbetrieb können bei
einer Pufferreihenschaltung alle Puffer problemlos für die Brauchwasserbereitung genutzt werden.
Funktionsbeschreibung
wird ist es notwendig, dass der Kessel so schnell wie möglich auf eine ausreichend hohe Betriebstem
als 63° C. Die Kesselkreispumpe schaltet sogar erst bei einer Temperatur von 70° C ein. Im normalen
Heizbetrieb regeln die Stellung des Heizungsmischers und die Thermostatventile, ob der Pufferspeicher
geladen wird oder nicht. Wenn die Heizungsanlage wenig Energie anfordert, da entweder die ThermostatVentile an den Heizkörpern weitgehend geschlossen sind oder die witterungsgeführte Heizungsregelung
über den Heizungsmischer eine niedrigere Vorlauftemperatur im Heizkreis einstellt, wird der Pufferspeicher
geladen. Wird hingegen mehr Leistung abgefordert als der Holzvergaser- Heizkessel momentan erzeugt,
wird der Pufferspeicher entladen. Dies tritt z.B. beim Anheizen, in der Ausbrandphase oder nachts, wenn
der Holzvergaser-Heizkessel ausgebrannt ist, auf. Wenn der Brauchwasserspeicher Wärme anfordert,
wird die Heizungspumpe von dem Boilerthermostat abgeschaltet und die Boilerladepumpe eingeschaltet.
Hierdurch ist eine vorrangige Beladung des Warmwasser-Boilers sicher gestellt. Ist der HolzvergaserHeizkessel leergebrannt, sinkt die Kesseltemperatur unter die Pumpen-Ausschalt- Temperatur. Wenn nun
die Kesseltemperatur innerhalb der „Ausbrandzeit“ nicht wieder über die Pumpen-Einschalt-Temperatur
steigt, geht der Holzvergaser-Heizkessel in den Pufferbetrieb über. Die Heizungspumpe bleibt nun solange
freigeschaltet, bis die obere Puffertemperatur unter die Umschalttemperatur sinkt. Erst jetzt wird auch die
Heizungspumpe ausgeschaltet. Damit kann aber auch die Boilerladepumpe nicht mehr anlaufen. Hierdurch
wird sichergestellt, dass der Brauchwasserspeicher immer eine gewisse Restladung behält und nicht über
die Boilerladepumpe bei kaltem Pufferspeicher evtl. sogar noch weiter entladen wird.
Einstellungen
Die Boilerladepumpe (20) wird über einen zusätzlichen Boilerthermostat (27) geschaltet. Der Boiler
thermostat wird mit dem Ausgang „Umschaltventil “ des Holzkesselschaltfeldes (2) verbunden. Der Anschluss muss so erfolgen, dass die Pumpen bei Holzkesselbetrieb laufen. Die Boilerladepumpe (20) und
die Heizungspumpe (18) werden nun an die beiden Umschaltkontakte des Boilerthermostaten ange
schlossen. Auf diese Weise wird ein wechselseitiger Betrieb der beiden Pumpen und damit eine Boiler
vorrangschaltung realisiert. Die Umschalttemperatur am Holzkesselschaltfeld muss 5° C höher als die
gewünschte Brauchwassertemperatur eingestellt werden. Die Kesselminimaltemperaturbegrenzung des
Automix (26) muss auf Minimum eingestellt werden.
Allgemeine Informationen
Der Einbau einer Rückschlagklappe (21) ist unbedingt notwendig. Die Boilerladepumpe darf nicht zu groß
gewählt werden. Es genügt eine kleine Zirkulationspumpe (z.B. Grundfos UPS 25-20). Während der Boilerladung soll der Pufferspeicher nicht rückwärts durchspült werden, solange der Holzkessel voll in Betrieb ist.
Wird der Boiler absperrbar eingebaut, kann die Wassermenge auch noch über die Schieberstellung beeinflusst werden.
Der Elektroanschluss des Automix erfolgt über eine normale Steckdose.
38
Anlagenvorschlag G mit Regelung BD 600
Anstelle des Automix-Ventils kann auch eine witterungsgeführte Heizungsregelung BD 600 in einem Wandaufbaugehäuse eingesetzt werden.
Eine solche Schaltung zeigt Bild G3.
Der Einsatz einer Heizungsregelung empfiehlt sich, wenn zwei Heizkreise angesteuert werden sollen, oder
wenn der größere Regelungskomfort der Heizungsregelung gefordert wird.
Alle Heizungspumpen werden bei dieser Schaltung von der Heizungsregelung angesteuert. Es ist damit
bei dieser Anlagenversion nicht erforderlich, die Pumpen an das Holzkesselschaltfeld anzuschließen. Ein
zusätzlicher Boilerthermostat (27) ist bei dieser Ausführung nicht erforderlich, die Ansteuerung der Boilerladepumpe erfolgt über die Heizungselektronik.
Der Kesselfühler der Heizungsregelung muss am Pufferspeicher montiert werden. Wenn der Fühler in den
Tauchhülsen keinen Platz mehr hat, ist er als gut isolierter Anliegefühler an den Vorlauf des Pufferspeichers
zu montieren. Ist der Kesselfühler nicht am Pufferspeicher montiert, ist eine Entladung des Puffers nicht
möglich.
Bei den Regelungen E 23 B und E 233 B ist die Speicheranfahrentlastung einzuschalten, um ein
versehentliches Entladen des Warmwasserboilers bei kaltem Pufferspeicher zu verhindern.
Hydraulikpläne
Abbildung 27: Anlagenvorschlag G Bild 1: Holzheizungsanlage mit Pufferspeicher und nebenstehendem
Brauchwasserbereiter
39
Abbildung 28: Anlagenvorschlag G Bild 2: Holzheizungsanlage mit Pufferspeicherreihenschaltung und
nebenstehendem Brauchwasserbereiter
Abbildung 29: Anlagenvorschlag G Bild 3: Anlagenvorschlag G2 mit Heizungsregelung Typ E 23 B / E 233 B
40
Elektroplan
Abbildung 30: Anlagenvorschlag G Elektroplan mit Automix
41
Abbildung 31: Anlagenvorschlag G Elektroplan mit Regelung BD 600
5 Sonderanlagen
Hier finden Sie bewährte Hydraulik-Vorschläge mit Fremdkesseln und Brennwertgeräten. Für ein reibungsloses Zusammenspiel können wir daher keine Garantie übernehmen. Bei Problemen mit Fremdteilen wenden Sie sich bitte an den entsprechenden Hersteller.
Wählen Sie am Holzkesselschaltfeld 414 die Umschalttemperatur von Pufferbetrieb auf Öl- / Gasbetrieb
so, dass die Umschalttemperatur 5° C über der eingestellten Brauchwassertemperatur liegt (z.B. Brauch
wasser 50° C, Umschalttemperatur 55° C). Lesen Sie hierzu unbedingt die Schaltfeldanleitung! Bei dem
Holzkesselschaltfeld TS 614 entfällt diese Einstellung, sie wird automatisch durchgeführt. Vergewissern Sie
sich, dass das Mischerküken im Umschaltventil (11) die richtige Einbaulage hat und dass der elektrische
Anschluss des Umschaltventils an das Holzkesselschaltfeld korrekt ist. Das Umschaltventil sollte absperrbar eingebaut werden. Achten Sie unbedingt auf die richtige Abstimmung der Kesselkreispumpe (17) und
der Heizkreispumpe (18). Lesen sie dazu den Abschnitt „Auslegung der Kesselkreispumpe“ in der Bedienungsanleitung.
Überprüfen Sie mindestens einmal im Jahr den Zustand der Schutzanode im Warmwasserboiler, eine defekte Anode kann zur vorzeitigen Zerstörung des Boilers führen.
die Fühler des Holzkesselschaltfeldes nicht mit denen der Heizungselektronik vertauscht werden.
Die Verdrahtung der Anlage darf nur vom Fachelektriker vorgenommen werden.
42
5.1 Sonderanlage 1: Holzvergaser und Gastherme
Die Sonderanlage 1 stellt eine einfache Möglichkeit dar, eine Holzheizung mit einer Gastherme zu kombinieren.
Neben den Hinweisen und der Funktionsbeschreibung, die für die Anlagen zum Anlagenvorschlag C gelten,
ist bei diesen Anlagen zusätzlich noch folgendes zu beachten: Ist die Regelung der Gastherme nicht in der
Lage, einen Mischer anzusteuern, kann diese nicht für die Anlagensteuerung genutzt werden. Die Regelung der Therme muss weiterhin in der Lage sein, mit einem kalten Kesselfühler die Brauchwasserladepumpe und die Heizung freizugeben. Die Brauchwasserbereitung der Gastherme darf nicht über ein Umschaltventil erfolgen. Es muss eine Boilerladepumpe angesteuert werden können.
Diese Vorgaben werden von den meisten Thermenregelungen nicht erfüllt. Wir empfehlen daher, auf eine
eigene Regelung und eine eigene Brauchwasserbereitung in der Therme möglichst zu verzichten und unsere Heizungselektronik BD 600 mit Wandaufbaugehäuse zu verwenden.
Die Verriegelung der Gastherme gegenüber dem Holzvergaser-Heizkessel erfolgt über das Microprozessor-Schaltfeld TS 614 des Holzkessels. Hier wird der potentialfreie Kontakt „Ext. Brenner“ genutzt. Die
Steuerphase wird zusätzlich über die witterungsgeführte Regelung geführt.
Viele Gasthermen stellen für diese Verriegelung einen eigenen Kontakt zur Verfügung. Fragen Sie hierzu bitte den Hersteller der Gastherme. Steht solch ein Kontakt nicht zur Verfügung, ist die Therme für die
Kombination mit einem Holzkessel nicht geeignet.
Der Kesselfühler (17) der Heizungselektronik muss als Anlegefühler am Zulauf zum Heizungsmischer angebracht werden. Es ist darauf zu achten, dass der Fühler gut isoliert ist. Die Kesselanfahrentlastung und
die Speicheranfahrentlastung der Heizungselektronik müssen auf „AUS“ gestellt werden, damit die Regelung auch bei Betrieb des Holzkessels einwandfrei arbeitet. Lesen Sie hierzu bitte die Bedienungsanleitung
der Heizungselektronik.
Achtung: Fragen Sie unbedingt vor dem Kauf beim Hersteller der Therme nach, ob diese für die Kombination mit einer Holzanlage nach unseren Vorgaben geeignet ist!
Der Einbau einer Rückschlagklappe (21) ist unverzichtbar. Die Einbindung der Gastherme ist mit einer hydraulischen Weiche vorzunehmen.
Bei Thermen mit sehr kleinem Wasserinhalt kann es notwendig sein, in die Steuerleitung zur Therme eine 4
Minuten Einschaltverzögerung zu bauen, um ein Anspringen des STB bei der Freigabe durch da Holzkesselschaltfeld zu verhindern.
43
Abbildung 32: Sonderanlage 1: Wechselseitige Holz-Gasheizung mit Therme und nebenstehendem Boiler
Abbildung 33: Elektroplan zu Sonderanlage 1
44
5.2 Sonderanlage 4: Holzvergaser und Gaskombitherme
Die Sonderanlage 4 stellt eine einfache Möglichkeit dar, eine Holzheizung mit einer Gaskombitherme zu
kombinieren.
Neben den Hinweisen und Funktionsbeschreibungen, die für die Anlagen zum Anlagenvorschlag C gelten,
ist
bei diesen Anlagen zusätzlich noch folgendes zu beachten: Ist die Regelung der Gastherme nicht in der
Lage, einen Mischer anzusteuern, kann diese nicht für die Anlagensteuerung genutzt werden. Die Regelung der Therme muss weiterhin in der Lage sein, mit einem kalten Kesselfühler die Brauchwasserladepumpe und die Heizung freizugeben. Es muss eine Boilerladepumpe angesteuert werden können. Diese
Vorgaben werden von den meisten Thermenregelungen nicht erfüllt. Wir empfehlen daher, auf eine eigene
Regelung und eine eigene Brauchwasserbereitung in der Therme möglichst zu verzichten und unsere Heizungselektronik BD 600 mit Wandaufbaugehäuse zu verwenden.
Die Verriegelung der Gastherme gegenüber dem Holzvergaser-Heizkessel erfolgt über das Microprozessor-Schaltfeld TS 614 des Holzkessels. Hier wird der potentialfreie Kontakt „Ext. Brenner“ genutzt. Die
Steuerphase wird zusätzlich über die witterungsgeführte Regelung geführt.
Wichtig: Die an der Heizungsregelung eingestellte Brauchwasser-Soll-Temperatur, muss um 2° C bis 3° C
niedriger eingestellt werden, als die Brauchwasser-Soll-Temperatur an der Kombitherme.
Wird dies nicht gemacht, kommt es zu Funktionsproblemen. Weiterhin ist darauf zu achten, dass sich beide
Brauchwasserfühler möglichst in der gleichen Tauchhülse befinden.
die Speicheranfahrentlastung der Heizungselektronik müssen abgeschaltet werden, damit die Regelung
auch bei Betrieb des Holzkessels einwandfrei arbeitet. Lesen Sie hierzu bitte die Bedienungsanleitung der
Heizungselektronik.
Minuten Einschaltverzögerung zu bauen, um ein Anspringen des STB bei der Freigabe durch das Holzkesselschaltfeld zu verhindern.
45
Abbildung 34: Sonderanlage 4: Holzheizungsanlage mit Kombitherme und Heizungselektronik
Abbildung 35: Elektroplan zu Sonderanlage 4
46
5.3 Sonderanlage 5: Holzvergaser, Gaskombitherme und Automix
Die Sonderanlage 5 stellt eine einfache Möglichkeit dar, eine Holzheizung mit einer Gaskombitherme zu
kombinieren.
Neben den Hinweisen, die für die Anlagen zum Anlagenvorschlag C gelten, ist bei diesen Anlagen zusätzlich noch folgendes zu beachten:
Ist die Regelung der Gastherme nicht in der Lage einen Mischer anzusteuern, kann diese nicht für die Anlagensteuerung genutzt werden. Die Regelung der Therme muss weiterhin in der Lage sein, mit einem kalten
Kesselfühler die Brauchwasserladepumpe und die Heizung freizugeben. Es muss eine Boilerladepumpe
angesteuert werden können.
eigene Regelung und eine eigene Brauchwasserbereitung in der Therme möglichst zu verzichten und unseren Kompaktregler Automix zu verwenden. Die Verriegelung der Gastherme gegenüber dem Holzvergaser-Heizkessel erfolgt über das Microprozessor-Schaltfeld 414 des Holzkessels. Hier wird der potentialfreie
Kontakt „Ext. Brenner“ genutzt.
Wichtig: Die an dem Boilerthermostat eingestellte Brauchwasser-Soll-Temperatur, muss um 2° C bis 3° C
niedriger eingestellt werden, als die Brauchwasser-Soll-Temperatur an der Kombitherme.
Wird dies nicht gemacht, kommt es zu Funktionsproblemen. Weiterhin ist darauf zu achten, dass sich beide
Brauchwasserfühler möglichst in der gleichen Tauchhülse befinden.
Wir empfehlen, die Heizungspumpe über einen Timer zu steuern, damit diese nachts nicht ständig läuft.
Achtung: Fragen Sie unbedingt vor dem Kauf beim Hersteller der Therme nach, ob diese für die
Kombination mit einer Holzanlage nach unseren Vorgaben geeignet ist!
Die Einbindung der Gastherme ist mit einer hydraulischen Weiche vorzunehmen.
Minuten Einschaltverzögerung zu bauen, um ein Anspringen des STB bei der Freigabe durch das Holzkesselschaltfeld zu verhindern.
47
Abbildung 36: Sonderanlage 5: Holzheizungsanlage mit Kombitherme und Automix
Abbildung 37: Elektroplan Sonderanlage 5
48
5.4 Sonderanlage 6: Holzvergaser, Kombipuffer und Gastherme
Diese Anlage stellt eine einfache Möglichkeit dar, eine Holzheizung mit einer Gastherme zu kombinieren.
Neben den Hinweisen und Funktionsbeschreibungen, die für die anderen Anlagen zum Anlagenvorschlag
D gelten, ist bei diesen Anlagen zusätzlich noch folgendes zu beachten:
Ist die Regelung der Gastherme nicht in der Lage, einen Mischer anzusteuern, kann diese nicht für die
Anlagensteuerung genutzt werden. Die Regelung der Therme muss weiterhin in der Lage sein, mit einem
kalten Kesselfühler die Brauchwasserladepumpe und die Heizung freizugeben. Die Brauchwasserbereitung
der Gastherme darf nicht über ein Umschaltventil erfolgen. Es muss eine Boilerladepumpe angesteuert
werden können.
eigene Regelung und eine eigene Brauchwasserbereitung in der Therme möglichst zu verzichten und unsere Heizungselektronik BD 600 mit Wandaufbaugehäuse zu verwenden. Die Verriegelung der Gastherme
gegenüber dem Holzvergaser-Heizkessel erfolgt über das Microprozessor-Schaltfeld TS 614 des Holzkessels. Hier wird der potentialfreie Kontakt „Ext. Brenner“ genutzt. Bei dieser Anlage ist eine Verriegelung
nicht unbedingt erforderlich, da auch der Parallelbetrieb beider Heizquellen möglich ist. Die Steuerphase
wird zusätzlich über die witterungsgeführte Regelung geführt.
die Speicheranfahrentlastung der Heizungselektronik muss auf „AUS“ eingestellt werden, damit die Regelung auch bei Betrieb des Holzkessels einwandfrei arbeitet. Lesen Sie hierzu bitte die Bedienungsanleitung
Abbildung 38: Sonderanalge 6: Holzheizung mit Kombipuffer und Gastherme
49
Abbildung 39: Elektroschaltplan zu Sonderanlage 6
5.5 Sonderanlagen 8 / 8a und 9: Holzvergaser mit Solarunterstützung
Sonderanlage 8: Sonderanlage 8a: Diese Anlagen stellen eine Möglichkeit dar, eine Holz- /Ölheizungsanlage mit solarer Brauchwasserbereitung zu realisieren.
Sonderanlage 8a eignet sich besonders für den Parallelbetrieb von Holzkessel und Ölkessel. Lesen Sie
hierzu auch den Abschnitt zu Sonderanlage 10.
Der Elektroanschluss der Anlagen 8 und 8a erfolgt weitgehend nach Anlagenvorschlag F. Die Solarregelung ist bauseits zu stellen.
50
Abbildung 40: Sonderanlage 8: Holz-Öl-Heizungsanlage mit nebenstehendem Boiler und solarer
Brauchwasserbereitung
Abbildung 41: Sonderanlage 8a: Holz-Öl-Heizungsanlage mit nebenstehendem Boiler und solarer
Brauchwasserbereitung
51
Sonderanlage 9:
Diese Anlage stellt eine Möglichkeit dar, eine Holz-/Ölheizungsanlage mit solarer Zusatzheizung zu realisieren. Die Kombipuffer haben jeweils eine bestimmte Solarheizfläche. Die Solaranlage muss dahingehend
ausgelegt werden.
Abbildung 42: Sonderanlage 9: Holz-Öl-Heizungsanlage mit Kombipuffer und Solar-Zusatzheizung
Der Elektroanschluss erfolgt weitgehend nach Anlagenvorschlag D. Die Solarregelung ist bauseits zu
stellen.
5.6 Sonderanlagen 10 und 11: Holzvergaser und Ölkessel im Parallelbetrieb
Diese Sonderanlagen entsprechen weitgehend den Anlagenvorschlägen C und F. Der Elektroanschluss
erfolgt nach dem Schaltplan zu den Sonderanlagen 10 und 11.
Anders als in den oben genannten Anlagenvorschlägen ist bei diesen Anlagen aber ein Parallelbetrieb von
Holz- und Ölanlage möglich, wenn zwei unabhängige Schornsteinzüge vorhanden sind. Diese Anlagen
eignen sich besonders für Auslegungsfälle, in denen die Holzheizung nur als Zusatzheizung dienen soll.
Ein weiter Vorteil besteht darin, dass die Summe der Leistungen beider Kessel der Anlage zur Verfügung
steht. Es ist hiermit möglich, mit den Produkten von Künzel Heiztechnik GmbH Anlagen mit bis zu 80 kW zu
versorgen, ohne auf die Vorteile der Anlagenvorschläge C und F zu verzichten.
Wir empfehlen allerdings nicht, Anlagen zu bauen, bei denen der Betrieb beider Kessel zwingend erfor
derlich ist, um den Wärmebedarf des Gebäudes zu decken. Die sollte nur im Sonderfall und nur nach enger
Absprache zwischen dem Heizungsbauer und dem Kunden erfolgen.
52
Abbildung 43: Sonderanlage 10: Holz-Öl-Heizungsanlage mit nebenstehendem Boiler für Parallelbetrieb
Abbildung 44: Sonderanlage 11: Holz-Öl-Heizungsanlage mit separatem Boiler, für Parallelbetrieb geeignet
53
Abbildung 45: Elektroschaltplan zu den Sonderanlagen 10 und 11
5.7 Sonderanlage 13: Holzvergaser und Gastherme im Parallelbetrieb
Die Sonderanlage 13 stellt eine einfache Möglichkeit dar, eine Holzheizung mit einer Gastherme zu kombinieren.
Neben den Hinweisen, die für die Anlagen zum Anlagenvorschlag C gelten, ist bei diesen Anlagen zusätzlich noch folgendes zu beachten:
Ist die Regelung der Gastherme nicht in der Lage, einen Mischer anzusteuern, kann diese nicht für die
Anlagensteuerung genutzt werden. Die Regelung der Therme muss weiterhin in der Lage sein, mit einem
kalten Kesselfühler die Brauchwasserladepumpe und die Heizung freizugeben. Die Brauchwasserbereitung
der Gastherme darf nicht über ein Umschaltventil erfolgen. Es muss eine Boilerladepumpe angesteuert
werden können.
eigene Regelung und eine eigene Brauchwasserbereitung in der Therme möglichst zu verzichten und unsere Heizungselektronik BD 600 mit Wandaufbaugehäuse zu verwenden. Die Verriegelung der Gastherme
gegenüber dem Holzvergaser-Heizkessel erfolgt über das Microprozessor-Schaltfeld TS 614 des Holzkessels. Hier wird der potentialfreie Kontakt „Ext. Brenner“ genutzt. Die Steuerphase wird zusätzlich über die
witterungsgeführte Regelung geführt.
54
Der Kesselfühler (17) der Heizungselektronik muss als Anlegefühler an der hydraulischen Weiche an
gebracht werden. Es ist darauf zu achten, dass der Fühler gut isoliert ist. Die Kesselanfahrentlastung und
die Speicheranfahrentlastung der Heizungselektronik müssen auf „AUS“ gestellt werden, damit die Regelung auch bei Betrieb des Holzkessels einwandfrei arbeitet. Lesen Sie hierzu bitte die Bedienungsanleitung
Der Elektroanschluss erfolgt nach dem gleichen Schaltplan wie Sonderanlage 1.
Abbildung 46: Sonderanlage 13: Holz-Gas-Heizungsanlage mit separatem Boiler für Parallelbetrieb geeignet.
55
6. Technische Daten
6.1 Holzvergaser HV, Druckgebläse
Typ
Feuerungsleistung [kW]
Nennleistung [kW]
Leistung max. [kW]
Leistung min. [kW]
Brennstoff
- verbrauch bei Nennleistung [kg/h]
Luftbedarf [m3/h]
Brenndauer (mit Buche, Nennlast) [h]
Energiege. pro Füllung Buche [kWh]
Brenndauer mit Nadelholz [h]
Energiege. pro Füllung Nadelh. [kWh]
Brenndauer bei Teillast mit Buche [h]
zul. Kesseltemperatur [°C]
erreichbare Kesseltemp. [°C]
zul. Betriebsüberdruck [bar]
Gewicht [kg]
Wasserinhalt [l]
Füllraum [l]
Gasinhalt (o. Füllraum) [l]
Wasserseitiger Widerstand [mWs]
notwendiger Förderdruck* [Pa]
max zulässiger Förderdruck [Pa]
Abgasmassenstrom b. Nennlast** [kg/s]
Abgasmassenstrom b. Anheizen [kg/s]
Abgastemperatur bei Nennlast [°C]
Abgastemperatur beim Anheizen [°C]
CO2 ca. bei Nennlast [\%]
Staubemiss. (bez. auf 13% O2) [mg/m3]
Rauchgasstutzendurchmesser [mm]
Gesamtwirkungsgrad [%]
mittl. Hilfenergiebedarf [Watt]
Elektroanschluss Kessel
HV 17
18
16,6
16,6
14,9
Holz
5,3
41,8
3,4
7,3
2,0
33,9
3,8
95
90
3
270
67
95
64
0,04
10
18
0,012
0,024
170
150
14
11
150
91
40
HV 24 HV30 HV 40
27
32
41
25
30
37,5
25
30
37,5
23
26
34
Holz
Holz
Holz
7,7
8,3
9,3
60
79
97
3,7
3,5
3,5
89,3
122,1 122,1
2,5
2,1
2,1
52,9
72,4
72,4
4,0
4,3
4,3
95
95
95
90
90
90
3
3
3
330
420
420
90
128
128
122
162
162
72
100
100
0,06
0,09
0,09
10
10
10
18
18
18
0,018
0,023 0,028
0,036
0,047 0,057
166
169
175
150
150
150
12
13,5
16
11
19
19
180
180
180
92
92
92
42
50
55
240V AC, 10A, 50Hz
HV50
51
47
47
40
Holz
11,6
120
3,8
179
2,5
118
4,0
95
90
3
490
180
217
118
0,13
10
18
0,035
0,070
180
150
15
18
200
92
60
auch für das Nachlegen. Berechnete Schornsteindurchmesser, die kleiner sind als der Rauchstutzen des
Kessels, sind nicht zulässig.
*Auch in der Anheizphase
**Alle Holzvergaserkessel mit Druckgebläse sind serienmäßig mit einer Nebenluftvorrichtung ausgerüstet.
56
Abbildung 47: Maßzeichnung HV
1
Vorlauf 11/2“ a
5
2 Muffen 1/2 “ für Fühler
2
Rücklauf 11/2“ a
6
4 Transportmuffen 1“
3
Wärmetauscher 2 x 374“ a
7
Kranöse unter Deckel
4
Muffe 172“ für KFE-Hahn
8
Kabelmuffe
Typ
Füllvolumen [Liter]
Füllraumtiefe [mm]
Füllöffnung B x H [mm]
Gebläseleistung [Watt]
A Breite [mm]
B Tiefe [mm]
C Höhe [mm]
D Abgasstutzenhöhe [mm]
E Abgasstutzendurchm. [mm]
Gewicht [Kg]
HV 17
95
415
380 x 255
35
620
740
1245
1065
150
270
HV 24
122
565
380 x 255
35
620
890
1245
1065
180
330
HV 30/40
162
615
450 x 300
88
690
950
1405
1210
180
420
HV50
210
620
450 x 350
88
680
1000
1630
1430
200
490
57
6.2 Holzvergaser HV-S, Saugzuggebläse
Typ
Feuerungsleistung [kW]
Nennleistung [kW]
Leistung max. [kW]
Leistung min. [kW]
Brennstoff
- verbrauch bei Nennleistung [kg/h]
Luftbedarf [m3/h]
Brenndauer (mit Buche, Nennlast) [h]
Energiege. pro Füllung Buche [kWh]
Brenndauer mit Nadelholz [h]
Energiege. pro Füllung Nadelholz [kWh]
Brenndauer bei Teillast mit Buche [h]
zul. Kesseltemperatur °C
erreichbare Kesseltemp. °C
zul. Betriebsüberdruck [bar]
Gewicht [kg]
Wasserinhalt [l]
Füllraum [l]
Gasinhalt (o. Füllraum) [l]
Wasserseitiger Widerstand [mWs]
notwendiger Förderdruck*** [Pa]
max zulässiger Förderdruck [Pa]
Abgasmassenstrom b. Nennlast**** [kg/s]
Abgasmassenstrom b. Anheizen [kg/s]
Abgastemperatur bei Nennlast [°C]
Abgastemperatur beim Anheizen [°C]
CO2 ca. bei Nennlast [%]
Staubemission (bez. auf 13% O2) [mg/m3]
Rauchgasstutzendurchmesser [mm]
Gesamtwirkungsgrad [%]
mittl. Hilfenergiebedarf [Watt]
Elektroanschluss Kessel
HV17(S)
18
16,6
16,6
14,9
Holz
5,3
41,8
3,4
57,3
2,0
33,9
3,8
95
90
3
270
67
95
64
0,04
5
18
0,012
0,024
170
150
14
11
150
91
50
HV24(S)
HV30(S) HV40(S)
27
32
41
25
30
37,5
25
30
37,5
23
26
34
Holz
Holz
Holz
7,7
8,3
9,3
60
79
97
3,7
3,5
3,5
89,3
122,1
122,1
2,5
2,1
2,1
52,9
72,4
72,4
4,0
4,3
4,3
95
95
95
90
90
90
3
3
3
330
420
420
90
128
128
122
162
162
72
100
100
0,06
0,09
0,09
5
5
5
18
18
18
0,018
0,023
0,028
0,036
0,047
0,057
166
169
175
150
150
150
12
13,5
16
11
19
19
150
150
150
92
92
92
52
60
65
240V AC, 10A, 50Hz
HV50(S)
51
47
47
40
Holz
11,6
120
3,8
179
2,5
118
4,0
95
90
3
490
180
210
118
0,13
5
18
0,035
0,070
180
150
15
18
150
92
70
auch für das Nachlegen. Berechnete Schornsteindurchmesser, die kleiner sind als der Rauchstutzen des
Kessels, sind nicht zulässig.
***In der Anheizphase reicht ein Förderdruck von 1 Pa.
****Bei höherem Zug ist ein Zugregler vorgeschrieben.
58
Abbildung 48: Maßzeichnung HV-S
1
Vorlauf 11/2“ a
5
Muffe 1/2 “für Fühler
2
Rücklauf 11/2 “ a
6
4 Transportmuffen 1“
3
Wärmetauscher 2 x 3/4“ a
7
Kranöse unter Deckel
4
Muffe 1/2“ für KFE-Hahn
8
Kabelmuffe
Typ
Füllvolumen [Liter]
Füllraumtiefe [mm]
Füllöffnung B x H [mm]
Gebläseleistung [Watt]
A Breite [mm]
B Tiefe [mm]
C Höhe [mm]
D Abgasstutzenhöhe [mm]
E Abgasstutzenhöhe [mm]
F Gebläsetiefe hinten [mm]
G Gebläsetiefe seitlich [mm]
Abgasstutzendurchm. [mm]
Gewicht [Kg]
HV-S 17
95
415
380 x 255
73
620
740
1245
1200
1000
365
290
150
275
HV-S 24
122
565
380 x 255
73
620
890
1245
1200
1000
365
290
150
335
HV-S 30/40
162
615
450 x 300
73
690
950
1405
1310
1110
385
310
150
425
HV-S 50
210
620
450 x 350
73
680
1000
1630
1530
1330
385
310
150
495
59
6.3 Technische Daten RL
Kesseltyp
Nennleistung
min. Leistung
zul. Kesseltemp.
max. Kesseltemp.
zul. Betriebsüberdruck
Wasserinhalt
Gasinhalt
Wasserseitiger Widerstand
RL alleine am Zug
RL mit HV an einem Zug bis max.
Rauchgasseitiger Widerstand
Abgasmassenstrom
Abgastemperatur
Brennraumlänge
Brennraumdurchmesser
Turbolatoren
CO2
Kesselwirkungsgrad
Bereitschaftsverluste
Gewicht
RL 20
22 kW
17 kW
0,01 kg/s
190° C
4 Stck.
12,5 %
150 kg
RL 27
27 kW
22 kW
90° C
95° C
3 bar
75 l
54 l
12 Pa
5 Pa
18 Pa
7 Pa
0,013 kg/s
170° C
520 mm
290 mm
7 Stck.
12,5 %
94 %
128 Watt
150 kg
RL 35
35 kW
25 kW
0,016 kg/s
180° C
7 Stck.
12,5 %
170 kg
Abbildung 49: Maßzeichnung RL
60
6.4 Kombikessel HV-RL
Typ
A Breite mm
B Tiefe mm
C Höhe mm
D Abgasstutzen Holz mm
E Abgasstutzen Öl mm
Abgasstutzendurchm. HV mm
Abgasstutzendurchm. HV-S mm
Abgasstutzendurchm. Öl mm
HV(S) 17 + RL
620
740
2105
1105
1905
150
150
HV(S)24 + RL
620
890
2105
1105
1905
180
150
HV(S)30/40 + RL
690
950
2260
1215
2060
180
150
130
HV(S)50 + RL
680
1000
2485
1430
2285
200
150
Abbildung 50: Ansicht HV(S)-RL
61
6.5 Auslegung der Kesselkreispumpe
1
Kesseltyp
2
Leistung
[kW]
4
Wasserwiderstand
[Pa]
5
6
PumpenStufe
typ Grundfos
7
Leistungsaufnahme
el. [W]
8
Empf.
Rohrquerschnitt
[mm / Zoll]
17
25
3
theo.
Durchfluss 80°C
/ 60°C
[m3/h]
0,73
1,07
HV 17
HV 24
1700
2400
UPS 25-40
UPS 25-60
1
2
29
45
HV 30
30
1,29
3100
UPS 25-60
2
46
HV 40
40
1,72
4300
UPS 25-60
3
65
HV 50
50
2,15
8200
UPS 25-60
3
66
28mm / 1“
35mm /
1 1/4“
35mm /
1 1/4“
35mm /
1 1/4“
42mm /
1 1/2“
Kesseltyp
Leistung
[kW]
Wasserwiderstand
[Pa]
Pumpentyp Wilo
Star
Stufe
Leistungs- Empf.
aufnahme Rohrquerel. [W]
schnitt
[mm / Zoll]
HV 17
HV 24
17
25
theo.
Durchfluss 80°C
/ 60°C
[m3/h]
0,73
1,07
700
2400
RS25/4
RS25/6
1
1
27
48
HV 30
30
1,29
3100
RS25/6
2
58
HV 40
40
1,72
4300
RS25/6
2
59
HV 50
50
2,15
8200
RS25/6
3
68
28mm / 1“
35mm /
1 1/4“
35mm /
1 1/4“
35mm /
1 1/4“
42mm /
1 1/2“
Annahmen: Der Wasserwiderstand im Kesselkreis wird nur vom Thermomix-Ventil verursacht, CU-Rohr bei
einer maximalen Rohrlänge von 10m im Kesselkreis.
62
•
Spalte 5: Werden Pressformstücke verwendet, sind entsprechend größere Pumpen zu verwenden. Die Strömungsgeschwindigkeit in den Rohren soll 0,5m/s nicht überschreiten. Die empfohlenen Pumpen fördern in der Regel mehr Wasser als erforderlich wäre. Die Nennleistung wird vom Kessel bei erhöhter Wassermenge mit einer kleineren Temperaturdifferenz abgegeben, so dass sich eine meist niedrigere Vorlauftemperatur einstellt.
•
Damit das Thermomixventil den Heizungsrücklauf auf 60◦C hochmischen kann, wird eine Teilmen-
ge Vorlaufwasser abgenommen. Für die Heizung steht also nicht die Wassermenge aus Spalte 3 zur Verfügung, sondern eine geringere. Die Widerstände der Rohrleitungen sind zu berücksichtigen. Die Fördermengen von Pumpen mehrerer Heizkreise sind zu addieren! Warmwasserbereiter sind je nach Schaltung zu berücksichtigen.
•
Nach der Energiesparverordnung EnEV ist vor Ort ein hydraulischer Abgleich durchzuführen.
6.6 Fühlerwerte
Fühler f. Kessel, Puffer, Brauchwasser, Vorlauf u.a. Niedertemperaturfühler,
Fühlertyp = KTY81
T in °C
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
R in Ohm
815
905
996
1086
1177
1267
1357
1448
1538
1629
1719
1809
1900
Abgasfühler, Fühlertyp = PT1000
T in °C
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
R in Ohm
990
1098
1206
1313
1421
1529
1637
1745
1853
1960
2068
2176
2284
2391
2500
63
6.7 Drosselbleche
64
6.8 Pufferspeichergrößen für HV-Kessel
Kesseltyp
notwendige
Puffergröße
gesetzl. festgel. Mindestgröße (55l / kW)
Empfehlung Künzel (75-100 l / kW)
HV 17
1000 l
1500 l
HV 24 HV 30
1500 l 1750 l
2000 l 3000 l
HV 40
2250 l
3500 l
HV 50
2750 l
4000 l
65
66
67
Ohlrattweg 5, 25497 Prisdorf
Telefon: (04101)7000-0
Telefax: (04101) 7000-40
eMail: [email protected]
Internet: www.kuenzel.de

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